Det er ikke til at se fra skibets dæk, men oceanet ud for Sydamerikas vestkyst er meget fattigt på ilt. Sådan plejer forskerne i hvert fald at betegne området: som en ilt-minimumzone.
Men som nylig beskrevet i artikler i de videnskabelige tidsskrifter PNAS og Science, så må vi til at omdøbe økosystemet, for her er simpelthen ingen ilt. Først med opfindelsen af en ekstremt følsom iltsensor er det blevet muligt at nå dette overraskende resultat.
Sensoren er udviklet af Niels Peter Revsbech, professor i mikrobiologi ved Aarhus Universitet.
Det lille måleapparat sætter nu dagsordenen for flere topforskeres fremtidige arbejde.
Målinger med iltsensoren skal vise, hvad koncentrationen af ilt betyder for mikroorganismernes liv i områderne omkring ilt-minimumzoner – og hvordan det påvirker det globale kvælstofkredsløb, at zonerne vokser i takt med den globale opvarmning.
Zoner fjerner kvælstof i havet
Forholdene i de iltfattige zoner ved forskerne meget lidt om.
Zonerne optager da også kun cirka to procent af havenes samlede areal. Men alligevel er det her, omkring halvdelen af havenes samlede kvælstoffjernelse sker.
»Disse iltminimumszoner er naturligt forekommende og virker som naturens eget renseanlæg. Havstrømmene tilfører kvælstofgødning, som enten er lavet ved naturlige processer eller produceret industrielt, og den bliver fjernet af havvandets bakterier,« forklarer Niels Peter Revsbech.
Kvælstof er et vigtigt gødningsstof for planteplankton, og en forståelse af de begrænsende forhold for produktion af plankton i havet er netop en nøgle til at begribe havets rolle i det globale miljø.
Afslører sejlivede bakterier
Forskernes resultater fra ilt-minimumzonen ud for Sydamerikas vestkyst giver helt ny viden om organismernes liv og den biologiske omsætning i det specielle økosystem.
»Vores meget præcise målinger viser, at bakterier kan udnytte langt lavere iltkoncentrationer, end vi hidtil har troet. En almindelig colibakterie kan dele sig og gro ved mindre end en hundrede-tusindedel af den ilt, der findes i almindeligt beluftet vand,« forklarer Niels Peter Revsbech.
Den nye sensor har også gjort det muligt for forskerne at måle iltomsætningen direkte i havvandet og for eksempel at iagttage, hvordan havvandets bakterier reagerer på de stoffer, som mikroalger laver.
Man har ikke tidligere kunnet iagttage den biologiske omsætning i oceanisk vand så direkte, som man kan med den nye sensor.
Følsom sensor får hovedrolle i nye projekter
Sensoren får travlt i fremtiden, for den har hovedrollen i en lang række nye forskningsprojekter:
»Den nye teknologi er helt afgørende for at svare på fundamentale spørgsmål om, hvordan ilt regulerer havets organismers liv og vækst,« forklarer Donald Canfield, professor i biologi ved Syddansk Universitet.
Han har sammen med Niels Peter Revsbech og flere andre forskere netop modtaget en projektbevilling på 19 millioner fra Det Europæiske Forskningsråd.
Målet for projektet, som forskerne rent ud kalder “Oxygen”, er at få et komplet billede af, hvad iltkoncentrationer betyder for strukturen af naturens mikrobielle økosystemer.
Artiklen er lavet i samarbejde med Det Naturvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.
\ Måling af ilt med mikro-sensorer:
- Niels Peter Revsbech, professor i mikrobiologi ved Aarhus Universitet, opfandt i begyndelsen af 1980’erne den første stabile mikro-iltsensor.
- Siden er sensorer til måling af andre stoffer blevet udviklet, og opfindelserne er kommercialiseret via firmaet Unisense. Sensorerne er udbredt verden over og bruges både i forskning og i industrien.
- Den ultra-følsomme sensor til måling af ilt udviklede Niels Peter Revsbech i samarbejde med Unisense umiddelbart før Galathea 3-togtet, hvor han deltog i udforskningen af ilt-minimumzonen ud for Sydamerikas vestkyst.
- Niels Peter Revsbech har i øjeblikket tre helt nye sensorer på tegnebrættet, som også vil kunne levere revolutionerende data.
