Batteri nell'oceano che mediano la pompa microbica del carbonio (MCP), si dice che influenzino sostanzialmente il ciclo del carbonio del sistema Terra. Questi minuscoli organismi unicellulari, probabilmente più piccoli di 1 micrometro stanno giocando un ruolo sproporzionatamente grande in un processo chiamato sequestro del carbonio. In questo processo, assorbono il carbonio organico labile prodotto dal fitoplancton, e trasferirlo nella forma recalcitrante che può resistere al degrado per migliaia di anni, ed eventualmente rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera. Agiscono funzionalmente come una "pompa" aspirando i gas serra antropogenici nell'interno dell'oceano, e regolando così il clima globale. Perciò, il MCP è considerato una "mano invisibile" dietro il vasto serbatoio di carbonio disciolto oceanico.

Però, l'MCP deve ancora essere completamente compreso. In particolare, questo importante processo non è stato quantificato utilizzando un completo modello accoppiato fisico-biologico di un oceano regionale. Un recente articolo pubblicato su Scienza Cina Scienze della Terra , tentato di affrontare questo problema. Un gruppo multidisciplinare dell'Università di Xiamen, Università del Delaware, e l'Università di Fuzhou hanno condotto lo studio.

In questa ricerca, un modello oceanico regionale all'avanguardia ha simulato le dinamiche fisiche e biologiche nell'oceano. I processi MCP sono stati simulati esplicitamente, e una varietà di proprietà MCP nel tempo e nello spazio sono state meglio rappresentate e comprese nel Mar Cinese Meridionale. Nel Mar Cinese Meridionale, il tasso di sequestro del carbonio di MCP è stato stimato essere una media di circa 1/6 di un altro processo di sequestro biologico del carbonio meglio compreso, la pompa biologica.

Inoltre, uno dei molti vantaggi di un tale sistema di modellizzazione è che lo stato futuro dell'oceano può essere proiettato quantitativamente data la condizione di un ambiente in cambiamento. In questo caso, il modello è stato simulato con uno scenario in cui la temperatura della superficie del mare è aumentata di due e quattro gradi centigradi al di sopra dello stato attuale.

I ricercatori hanno scoperto che gli organismi planctonici più piccoli favorevoli all'MCP sono meno vulnerabili al ridotto apporto di nutrienti nella proiezione. Nello scenario di riscaldamento di quattro gradi, il tasso di sequestro del carbonio da parte di MCP può aumentare di parecchi (~2%) percento rispetto a quello della pompa biologica. Questo risultato è notevole, considerando il delicato equilibrio della rete alimentare microbica e del ciclo del carbonio e l'età estremamente lunga del carbonio recalcitrante che produce. Poiché il pool di carbonio organico disciolto oceanico in gran parte formato attraverso MCP contiene tanto carbonio quanto l'atmosfera, le variazioni di MCP potrebbero modificare significativamente l'equilibrio tra questi due giacimenti. I risultati di questo studio implicano anche il potenziale della geoingegneria con il concetto di MCP. Certamente, prima di qualsiasi ingegneria sul sistema terrestre, inoltre dovrebbero essere condotti studi su questo grande attore nel ciclo del carbonio.

Il primo autore, Dott. Wenfang Lu, osserva che questo studio è il primo tentativo tempestivo di simulare il processo MCP nel Mar Cinese. Sebbene la simulazione sia in una fase iniziale, il messaggio importante è controllare i fattori ambientali della distribuzione spaziale e temporale di MCP. Fornisce le basi per futuri studi sul clima.