一群神秘的微生物可能正在控制世界海洋黑暗深处的碳命运。
硝酸细菌，使用氮化合物亚硝酸盐将无机二氧化碳固定到糖和其他化合物中，以进行食物和繁殖，在北大西洋西部负责15％至45％的这种碳固定，研究人员在11月24日报告科学。团队补充说，如果这些微生物在世界各地类似的丰度中存在 - 并且一些数据表明细菌是 - 这些速率可能是全球性的。
Bigelow East Boothbay的Bigelow Ocean Sciences的微生物生态学家Maria Pachiadaki说，与植物或海洋阳光广泛的生物学家相比，硝基菌固定的总碳量很小，植物或海洋阳光广泛的碳量很小。 “但是对于90％的海洋的生产力和健康似乎至关重要，而海洋太深和太暗而无法进行光合作用。”她说，这些细菌可能在这个神秘的领域中大部分构成了食物网的基础。
海洋覆盖了地球表面的三分之二以上，大多数水域都处于黑暗状态。在海洋的浅水部分中，微观生物被称为浮游植物，通过光合作用固定二氧化碳。但是，在阳光未渗透的深海中，使用源自铵或硫化氢等化合物的化学能的微生物是碳循环该部分的引擎。
关于哪些微生物主要负责这种黑海洋碳固定，知之甚少。最可能的候选人是一组被称为thaumarchaeota的古细菌（类似于细菌的单细胞生物），因为它们是黑海洋中最丰富的微生物。
帕奇亚达基说，但是没有直接的证据表明这些古细菌是这些水域中的主要修复者。她说，实际上，以前对这些深度碳固定的研究表明，铵氧化剂没有足够迅速地执行任务以匹配观察结果。 “从氧化铵中获得的能量不足以解释固定在黑海洋中的碳的数量。”
她和同事怀疑不同的微生物可能首当其冲。已知使用化合物亚硝酸盐的硝基细菌在深海的至少某些部分中很丰富，但是微生物的研究没有很好地研究。因此，Pachiadaki的团队分析了在北大西洋西部收集的39个海水样品中发现的单细胞生物的3,463个基因组或遗传蓝图，深处，从“暮光之城”地区低于200米以下的“暮光之城”到9000千家以下最深的地区。该小组将硝基菌视为最丰富的细菌，尤其是在暮光区。尽管比铵化的thaumarchaeota还不多，但亚硝酸盐氧化剂在固定碳方面的效率要高得多，只需少量可用的亚硝酸盐。
尽管科学家知道这些细菌使用亚硝酸盐产生能量，但新研究表明该化合物是微生物的主要能源。亚特兰大佐治亚理工学院的海洋微生物学家弗兰克·斯图尔特（Frank Stewart）说，这项研究“体现了基因组方法的进步如何产生有关代谢和生态学的假设。”他说，这些发现表明，科学家需要重新考虑能量和材料如何在黑海洋中循环。 “虽然这个海洋领域仍然没有得到充实的态度，但这样的研究是如何缩小我们的知识差距的模型。”
