Tá achan orgánach ar chlár an domhain ag brath – go díreach nó go hindíreach – ar imoibriú ceimiceach a nascann CO2 (dé-ocsaíd charbóin) agus H2O (uisce) le chéile chun C6H12O6 (siúcra) a dhéanamh.
Fosúchán carbóin a thugtar ar an phróiseas seo.
Tá páirt lárnach ag an imoibríu seo i rialáil leibhéal an CO2 san atmaisféar. Dá bharr sin, tá tuiscint don phróiseas seo tábhachtach ó thaobh an athraithe aeráide de.
Tá níos mó fuinnimh i siúcra ná mar atá in uisce nó CO2. Baineann gach orgánach beo feidhm as an fhuinneamh seo, atá faoi ghlas sa tsiúcra, fá choinne a chothaithe.
Tá dhá fhoinse fuinnimh ann ar a mbíonn an fosúchán carbóin ag brath. Tá fuinneamh ar fáil ó sholas na gréine agus is í an mhórfhoinse eile na ceimiceáin shimplí san fharraige a bhíonn lán le fuinneamh.
Baineann plandaí feidhm as solas na gréine. Fótaisintéis a thugtar ar an phróiseas ina n-úsáidtear fuinneamh na gréine chun siúcra a tháirgeadh. Súnn duilleoga na bplandaí fuinneamh ón solas, agus nascann an fuinneamh seo na hadaimh carbóin, ocsaigin agus hidrigin le chéile chun móilíní siúcra a tháirgeadh.
Tá an fhótaisintéis coitianta in orgánaigh – feamainn, alga, planctón agus go leor baictéar san áireamh – a mhaireann in uachtar na farraige fosta. Seo an chuid den fharraige ina bhfuil solas na gréine ar fáil.
Ach i ndoimhneacht na farraige tá sé dorcha. Níl solas ar bith ar fáil. Baineann orgánaigh a mhaireann sa dorchadas seo feidhm as ceimiceáin bheaga atá lán le fuinneamh chun siúcra a dhéanamh. Táirgeann na horgánaigh seo idir 15% agus 45% den siúcra a tháirgtear san fharraige.
Cé gur tuigeadh go raibh
orgánaigh i ndoimhneacht na farraige a bhíonn freagrach as an fhosúchán carbóin, níor thángthas orthu go dtí ar na mallaibh.
Rinneadh cur síos ar an dóigh gur tháinig foireann eolaithe ar na horgánaigh dhiamhra seo san iris eolaíochta Science le déanaí.
Cén sórt orgánaigh, mar sin, a bhíonn i mbun fhosú carbóin i ndoimhneacht na farraige?
Ar an chéad dul síos, bhailigh an fhoireann samplaí uisce ó íochtar na farraige. Úscadh DNA as na horgánaigh a bhí sa sampla agus rinneadh seicheamhú air. Is féidir anailís a dhéanamh ar an seicheamh DNA agus géinte a aithint.
Tá líon faoi leith géinte ag gach speiceas. Nuair a rinneadh anailís ar líon na ngéinte a fuarthas ó na horgánaigh seo, tháinig sé chun solais go raibh baictéir sa sampla nach bhfacthas riamh cheana.
Anuas air sin, fuair an fhoireann amach nach bhfuil cuid de na baictéir ó dhorchadas na farraige in ann siúcra a shú isteach as an uisce; siúcra a tháirgtear in uachtar na farraige agus a thiteann ina cheo go grinneall. Ní raibh na géinte a bhronnann an bua sin ar bhaictéir i láthair. Chuir sé seo iontas ar na heolaithe, mar tá go leor orgánach i ndorchadas na farraige ábalta cothú a bhaint as an siúcra seo.
Cé as a raibh na baictéir ag fáil a gcuid siúcra, mar sin? Arbh é an CO2 san uisce an fhoinse?
Le fáil amach an raibh na baictéir in ann a gcuid siúcra a tháirgeadh as CO2, cuireadh turgnamh ar bun. Tháirg an fhoireann CO2 a raibh carbóin radaighníomhach ann. Agus ‘lipéad’ radaighníomhach curtha sa CO2 acu, bhí na heolaithe ábalta a fháil amach an raibh na baictéir ag glacadh le CO2 as a dtimpeallacht agus má bhí cá háit a ndeachaigh sé.
Cuireadh na baictéir ag fás ar maos le CO2 radaighníomhach ar feadh tamaill. Ansin, chuaigh an fhoireann ag cuardach an lipéid radaighníomhaigh. Fuarthas é taobh istigh de na baictéir. Ciallaíonn sé seo go raibh na baictéir ag glacadh an CO2 isteach sna cealla. Anuas air sin, rinneadh tástáil ar na móilíní taobh istigh de chealla na mbaictéar. Bhí an lipéad radaighníomhach seo ceangailte le móilíní siúcra. Is léir ó na torthaí seo go dtig leis na baictéir CO2 a ghlacadh as an uisce agus siúcra a dhéanamh de.
Ach cé as a tháinig an fuinneamh leis an siúcra a dhéanamh den CO2?
Rinneadh anailís arís ar an seicheamh DNA chun fáil amach cé as a tháinig an fuinneamh chun siúcra a tháirgeadh as an CO2 a glacadh isteach sna baictéir. Bhí géinte ann a léirigh gur bhain na baictéir úsáid as nítrít (NO–2), ceimiceán simplí, mar fhoinse fuinnimh. Ní raibh na géinte fa choinne fótaisintéis sa DNA agus ní raibh na géinte eile chun fuinneamh a ghiniúint ann ach an oiread.
Níor thángthas ar bhaictéir a bhíonn ag brath ar nítrít i ndoimhneacht na farraige riamh. Is baill den ghrúpa Nitrospinae na baictéir ach ní fiú go bhfuil ainm tugtha fós ar na speicis nua. Tá níos mó taighde le déanamh!
Ach tá tábhacht ag baint leis na torthaí seo.
Anois tuigtear cad iad na baictéir atá freagrach as idir 15% agus 45% den fhosúchán carbóin a tharlaíonn i ndoimhneacht na farraige. Titeann an carbón seo go grinneall na farraige. Ní rachaidh sé ar ais san atmaisféar go gceann 100 nó 200 milliún bliain. Mar sin is cuid iad na baictéir seo den phróiseas a choinníonn an leibhéal CO2 san atmaisféar íseal. Gan iad, bheadh leibhéal CO2 i bhfad níos airde ann agus bheadh an pláinéad níos teo dá bharr.
Mar sin, tá tábhacht leis na torthaí seo mar go gcuireann siad feabhas ar na múnlaí a úsáidtear le fáil amach cad é mar a athróidh an aeráid amach anseo. Anuas air sin, taispeánann an taighde cé chomh tábhachtach agus atá orgánaigh bheaga bhídeacha nár thángthas orthu riamh don phláinéad, don aeráid, don dúlra agus don duine daonna.
Is Ollamh le Luibheolaíocht in Ollscoil Oxford é Liam Ó Dubhláin
