Lydiet is in Nederland - zeker bij stenenverzamelaars - een bekende grindsoort. Het is in feite een diatomiet, een voornamelijk uit diatomeeën opgebouwde - en inmiddels gelithificeerde - vorm van diepzeeslik. Grote delen van de oceaanbodem zijn bedekt met de silica-pantsers van diatomeeën. Deze microscopisch kleine plantjes komen in veel zeeën voor; dat ze niet overal het merendeel van de diepzeesedimenten uitmaken, komt doordat soms andere plantjes en of diertjes overheersen, soms ook doordat het silica (SiO2) van de afgestorven diatomeeën geheel of gedeeltelijk oplost. Dat opgeloste materiaal kan weer door volgende generaties diatomeeën worden gebruikt. Het gaat daarbij om grote hoeveelheden, wat inhoudt dat er een voortdurend hergebruik van de - relatief geringe - hoeveelheden in zeewater aanwezig silica is. De kringloop van het silica heeft onderzoekers altijd voor problemen gesteld, omdat het een stof is die slechts zeer moeilijk in water oplost.
Onderzoek door twee marienbiologen van het Scripps Institution of Oceanography hebben nu een verklaring gevonden. Hun onderzoek wijst uit dat er bij het oplossingsproces van het silica bacteriën zijn betrokken. Die versnellen het proces zodanig dat er altijd voldoende materiaal in oplossing is om de vorming en de groei van nieuwe pantsertjes door nieuwe generaties diatomeeën mogelijk te maken. De rol van de bacteriën ligt in de afscheiding van enzymen die het silica aantasten. Een interessant aspect hierbij is dat de onderzoekers aantonen dat een zelfde effect wordt bereikt als er geen bacteriën werkzaam zijn, maar als in plaats daarvan proteasen worden toegevoegd, dat zijn enzymen die proteïnen afbreken. Daaruit maken de onderzoekers op dat een dun laagje proteïnen de diatomeeën kennelijk beschermt tegen voortijdige aantasting van hun pantser door bacteriën. Voor het leven in de oceaan is de recycling van silica van groot belang, want diatomeeën vormen het merendeel van de grote planktonwolken die plotseling kunnen ontstaan. De vraag daarbij is waarom phytoplankton soms plotseling zulke enorme massa's vormt. Het lijkt er nu op dat de sleutel daartoe moet worden gezocht in zeewaarts gerichte stormen. Die nemen, bijv. wanneer ze uit onbegroeide gebieden zoals woestijnen afkomstig zijn, enorme hoeveelheden kleine deeltjes met zich mee. Vooral de deeltjes in 'woestijnstof' hebben vaak een dun huidje van ijzeroxide (dat geeft de rode kleur aan het woestijnstof dat soms ook in Nederland de auto's met een dun laagje bedekt). Het zo in de oceanen aangevoerde ijzer vormt niet alleen een belangrijk bestanddeel waaraan voor phytoplankton soms een tekort bestaat, maar het is ook een element dat de voor de oplossing van het silica noodzakelijke bacteriën nodig hebben. Aanvoer van ijzer veroorzaakt dus waarschijnlijk eerst een sterke toename van de hoeveelheid van deze bacteriën; deze lossen veel nog drijvende silicapantsertjes van afgestorven diatomeeën op, en dankzij de verhoogde concentratie daarvan in het zeewater kunnen nieuwe diatomeeën binnen korte tijd in grote aantal groeien.
Referenties:- Bidle, K.D. & Azam, F., 1999. Accelerated dissolution of diatom silica by marine baceterial assemblages. Nature c397, p. 508-512. Smetacek, V., 1999. Bacteria and silica cycling. Nature 397, p. 475-476.
|
