Mikroben tragen zur Bestimmung des Kohlenstoffflusses im Ozean bei, indem sie das Schicksal sinkender Partikel verändern

Das Sinken von partikulärem organischem Kohlenstoff aus dem Oberflächenozean speichert Kohlenstoff über Jahrzehnte bis Jahrtausende. Die Vorhersage des partikulären Kohlenstoffflusses ist daher entscheidend für das Verständnis sowohl des globalen Kohlenstoffzyklus als auch des zukünftigen Klimas. Mikroben spielen eine entscheidende Rolle beim Abbau von partikulärem organischem Kohlenstoff, aber die Auswirkungen der tiefenabhängigen mikrobielle Dynamik auf die ozeanweiten partikulären Kohlenstoffflüsse sind schlecht verstanden. Hier skalieren wir wesentliche Merkmale der partikelassoziierten mikrobiellen Dynamik, um den großräumigen vertikalen Kohlenstofffluss im Ozean zu verstehen. Unser Modell bietet mechanistische Einblicke in den mikrobiellen Beitrag zum Profil des partikulären organischen Kohlenstoffflusses. Wir zeigen, dass der erhöhte Transfer von Kohlenstoff in die Tiefe das Ergebnis von Populationen sein kann, die Schwierigkeiten haben, Kolonien auf sinkenden Partikeln aufgrund von diffusive Nährstoffverlusten, Zellablösung und Mortalität zu etablieren. Diese Dynamik wird durch die Wechselwirkung zwischen mehreren biotischen und abiotischen Faktoren gesteuert. Die genaue Erfassung der Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Mikroben ist entscheidend für die Vorhersage der Variabilität im großräumigen Kohlenstoffzyklus.