Emiliania huxleyiหลั่งแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตเล็กๆ เว็บสล็อต อย่างรวดเร็วเมื่อติดเชื้อเมื่อสาหร่ายทะเลตัวเล็กป่วย พวกมันอาจจามเมล็ดเมฆ แพลงก์ตอนพืช ( Emiliania huxleyi ) ที่ติดเชื้อไวรัสจะหลั่งแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตขนาดเล็กที่ประกอบเป็นเปลือกของพวกมันได้เร็วกว่าแพลงก์ตอนพืชที่มีสุขภาพดี นักวิจัยรายงานวันที่ 15 สิงหาคมในiScience เมื่อ ถูกคลื่นซัดกระหน่ำจนกลายเป็นละอองทะเล นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่เสนอแนะถึงบทบาทของไวรัส ซึ่งมักจะแพร่เชื้อและฆ่าแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทร ( SN: 7/9/16, p. 12 ) อาจมีบทบาท
การค้นพบนี้เสริมการทำงานที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของเมฆไม่เพียงควบคุมโดยกระบวนการทางกายภาพ
เช่น การระเหยและการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ แต่ยังรวมถึงกระบวนการทางชีววิทยาด้วย นักชีววิทยาทางทะเล Roberto Danovaro ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกล่าว การวิจัยใหม่
การศึกษาก่อนหน้านี้ในมหาสมุทรใต้ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลเพิ่มจำนวนหยดที่ก่อตัวเป็นเมฆที่ลอยอยู่ในบรรยากาศเหนือมหาสมุทรที่นั่นประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ในแต่ละปี ( SN Online: 7/17/15 ) แพลงก์ตอนพืชอาจเพิ่มความขุ่นมัวโดยทำให้เกิดก๊าซและอนุภาคที่อาจกลายเป็น “เมล็ดพืช” ซึ่งไอน้ำในบรรยากาศสามารถควบแน่นจนเกิดเป็นเมฆได้
ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุม นักเคมีในบรรยากาศ Miri Trainic และเพื่อนร่วมงานได้เฝ้าดูความก้าวหน้าของการติดเชื้อไวรัสแพลงก์ตอนพืชและเฝ้าสังเกตวิธีที่มันเปลี่ยนแปลงการหลุดลอกของแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตตลอดจนองค์ประกอบของสเปรย์น้ำทะเล “เราเชื่อมั่นว่าปฏิสัมพันธ์เหล่านั้นจะต้องเปลี่ยนสิ่งที่อยู่ในน้ำทะเลและสิ่งที่จะระเบิดออกไปในอากาศ” Trainic จากสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ใน Rehovot ประเทศอิสราเอลกล่าว
ทีมงานเติมน้ำทะเล 4 ลิตรในภาชนะขนาด 10 ลิตรที่มีประชากรE. huxleyi แม้แต่E. huxleyi ที่มีสุขภาพดี ก็ยังหลั่งแผ่นเล็กๆ บางส่วนที่ประกอบเป็นเปลือกหอยที่เรียกว่า coccoliths; ในช่วงที่ทะเลเบ่งบาน ซาก coccoliths เหล่านั้นจะปรากฏในภาพถ่ายดาวเทียมเป็นเกลียวสีเทอร์ควอยซ์สีน้ำนมที่กว้างใหญ่ไพศาล
นักวิจัยพบว่า เมื่อติดไวรัสที่เรียกว่าไวรัสE. huxleyiแพลงก์ตอนพืชมีแนวโน้มที่จะแตกออกและปล่อย coccoliths ทั้งหมดอย่างรวดเร็ว หนึ่งวันหลังจากติดเชื้อ จำนวนเซลล์แคลเซียมคาร์บอเนตของแพลงก์ตอนพืชลดลงอย่างกะทันหัน แพลงก์ตอนพืชที่ไม่ติดเชื้อไม่พบการเปลี่ยนแปลงในจำนวนเซลล์ที่ตกตะกอนในช่วงเวลาเดียวกันนั้น
ภายในสามวัน น้ำทะเลรอบๆ แพลงก์ตอนพืชที่ติดเชื้อจะมีเกล็ดเลือดมากเป็นสามเท่าของน้ำรอบๆ จุลินทรีย์ที่มีสุขภาพดี เพื่อจำลองละอองน้ำทะเล นักวิจัยสูบลมผ่านถังและวัดอนุภาคขนาดเล็กที่ปล่อยออกมาจากคลื่นที่แตกสลายและฟองอากาศที่ระเบิด
ทีมงานใช้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์แสงเพื่อวิเคราะห์อนุภาคในสเปรย์ที่สะสมอยู่บนตัวกรอง
พบว่าสเปรย์ที่อยู่เหนือประชากรที่ติดเชื้อไวรัสมีอนุภาคประมาณ 2 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตรของอากาศ นักวิจัยกล่าวว่านั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับลำดับความสำคัญของอนุภาค coccolith มากกว่าสเปรย์เหนือแพลงก์ตอนพืชที่ไม่ติดเชื้อ
เมื่ออยู่ในชั้นบรรยากาศ เกล็ดเลือดแอโรไดนามิกที่แบนราบมีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ เพิ่มโอกาสในการส่งผลกระทบต่อการก่อตัวของเมฆในรูปแบบต่างๆ ทั้งช่วยและขัดขวาง บทบาทหนึ่งของเกล็ดเลือดที่กระตุ้นเมฆอาจเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีในบรรยากาศ ทำให้เกิดอนุภาคแคลเซียมไนเตรตที่สามารถกลายเป็นนิวเคลียสของการควบแน่นของเมฆขนาดยักษ์
นักวิจัยกล่าวว่าอนุภาคอาจขัดขวางการก่อตัวของเมฆด้วยการกำจัดเมล็ดเมฆที่อาจเป็นไปได้อื่น ๆ ออกจากชั้นบรรยากาศ ก๊าซไดเมทิลซัลไฟด์ที่ปล่อยออกมาจากแพลงก์ตอนพืชซึ่งเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริกในบรรยากาศก็ถูกตั้งสมมติฐานว่าช่วยให้เมล็ดเมฆ อย่างไรก็ตาม เมื่อมีอนุภาคในบรรยากาศที่มีพื้นที่ผิวค่อนข้างใหญ่ เช่น coccoliths กรดอาจควบแน่นบนอนุภาคแทน
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าไวรัสไม่เพียงแต่ฆ่าโฮสต์ของE. huxleyiเท่านั้น แต่ยังทำให้พวกเขาระเบิด ยิงอนุภาคในมหาสมุทรพื้นผิวเหมือนระเบิด Danovaro จากUniversità Politecnica Delle Marche ใน Ancona ประเทศอิตาลีกล่าว “มันเป็นข้อมูลชิ้นสำคัญและแปลกใหม่” เขากล่าว เพราะมันเผยให้เห็นว่าไวรัสเหล่านี้สามารถช่วยเพิ่ม “ซุป” ของอนุภาคขนาดเล็กในมหาสมุทรพื้นผิวที่ในที่สุดก็สามารถเข้าสู่ชั้นบรรยากาศได้เช่นกัน
ยังไม่ทราบอีกมากว่าอนุภาคเหล่านี้มีบทบาทอย่างไรในการก่อตัวของเมฆจริงๆ หรืออาจช่วยหรือขัดขวางการงอกของเมฆในท้ายที่สุด แพทริเซีย ควินน์ นักเคมีในบรรยากาศจาก National Oceanic และ ห้องปฏิบัติการสิ่งแวดล้อมทางทะเลของมหาสมุทรแปซิฟิกของการบริหารบรรยากาศในซีแอตเทิล เธอตั้งข้อสังเกตว่า ตัวอย่างเช่น ยังไม่มีใครวัดจำนวนอนุภาค coccolith ที่แท้จริงในชั้นบรรยากาศเหนือมหาสมุทร เว็บสล็อต
