Kulstofpumpe sikrer god trivsel for vandplanter | Carlsbergfondet
Til oversigt

Kulstofpumpe sikrer god trivsel for vandplanter

Landplanterne udnytter CO2 fra luften, mens alger og planter under vand udnytter opløst CO2 i vandet. Der er imidlertid stor risiko for, at CO2-forsyningen er utilstrækkelig under vand. Derfor burde megen liv i søer, hvor der er mange vandplanter, dø ud. Men det gør det ikke. Ny forskning støttet af Carlsbergfondet har nu en forklaring på hvorfor, det ikke sker.

De fleste ved, at fotosyntesen ligger bag stort set alt liv på Jorden. Landplanterne udnytter CO2 fra luften. Og alger og planter under vand udnytter opløst CO2 i vandet. Men organismerne under vand løber ind i det særlige problem, at CO2’s molekylebevægelse (diffusion) frem til cellerne forløber 10.000 gange langsommere i vand sammenlignet med i luft.

Derfor burde der være stor risiko for, at CO2-forsyningen er utilstrækkelig under vand – især for flercellede alger og planter med en lille overflade i forhold til deres vægt. Men de trives faktisk ganske fint.

Et hold forskere fra Biologisk Institut på Københavns Universitet under ledelse af professor Kaj Sand-Jensen har nu fundet ud af, at det skyldes en kulstofpumpe i lavvandede planterige søer. Denne sikrer dels vandplanternes udfældede kalks genopløsning i bundvandet, og dels natlig opblanding af det opløste kulstof til overfladevandet. Resultaterne blev for nylig publiceret i tidsskriftet Aquatic Sciences.

Nogle år undervejs

Den hidtil oversete mekanisme fungerer kort sagt som en pumpe, der sikrer, at uorganisk kulstof effektivt cirkuleres og genbruges.

Forskerne måtte kombinere fysik, kemi og biologi for at forstå, hvordan kulstofpumpen fungerer. Og det tog nogle år. Først undersøgte de små 0,5-0,7 meter dybe søer tæt bevokset med kransnålalger og opdagede, at de udviklede voldsomme temperaturforskelle fra typisk 25 grader ved overfladen til 15 grader ved bunden på sommerdage. Om natten blev overfladevandet afkølet og tungere, så vandpakker sank ned gennem vegetationen til søbunden og skabte omrøring og ensvarme forhold. Næste dag skete der atter lagdeling efterfulgt af natlig omrøring.

”Under studiet af det daglige iltsvind og den natlige ilttilførsel ved søbunden indså vi, at kulstoffets historie var lige så spektakulær. Om dagen forbruges omkring 40% af det uorganiske kulstof i overfladevandet ved indbygning i organisk stof og udfældning af kalk (kalciumkarbonat) ved fotosyntese. Udfældningen sker sandsynligvis som små kalkkrystaller, som synker til bunden. Her genopløses kalken af CO2fra nedbrydning af organisk stof. Ved omrøring af vandmassen om natten injiceres det uorganiske kulstof igen i overfladevandet til brug ved næste dags fotosyntese,” forklarer Kaj Sand-Jensen.

Læs omtale af de nye resultater hos Københavns Universitet

Læs videnskabelig artikel




Til oversigt