Kas sukelia Šiaurės Atlanto Planktono žydėjimą?


Praėjus šešioms dienoms, kiekvienas iš šiandien gyvų fitoplanktonų milijonų bus miręs, kurį suvalgys zooplanktonas arba nukrito į jūros dugną. Iš tiesų, kai kurie iš šių mikroskopinių augalų, kurie kartu atlieka fotosintezę, kaip ir visi Žemės sausumos augalai, gyvena tik dvi dienas. Tačiau šie mikroskopi

Praėjus šešioms dienoms, kiekvienas iš šiandien gyvų fitoplanktonų milijonų bus miręs, kurį suvalgys zooplanktonas arba nukrito į jūros dugną. Iš tiesų, kai kurie iš šių mikroskopinių augalų, kurie kartu atlieka fotosintezę, kaip ir visi Žemės sausumos augalai, gyvena tik dvi dienas.
Tačiau šie mikroskopiniai augalai turi didelį poveikį anglies dioksido kiekiui atmosferoje - tiek imdami juos fotosintezės metu, tiek prisidedant prie natūralios vandenyno cirkuliacijos, leidžiančios tankesniam, šaltesniam vandeniui, kuris sugeria CO2, į apačią jūros, pvz., Šiaurės Atlanto vietose. Šis natūralus kriauklė yra vienas iš didžiausių būdų, kaip CO2, kuris yra gausiausias šiltnamio efektą sukeliančios dujos, atsakingas už atmosferą. Todėl svarbu suprasti, kaip ir kodėl mažieji augalai žydi kiekvieną pavasarį, kad suprastume, kaip planetos gyvosios sistemos ir todėl planetos elementiniai ciklai gali reaguoti į visuotinį atšilimą.
Dešimtmečius mokslininkai manė, kad pavasario vandenyno sąlygos buvo atsakingos už kasmetinius planktono žydėjimus. Tačiau nauja palydovinių įrašų analizė rodo, kad tai gali būti ne taip paprasta, kaip pavasario sąlygų atsiradimas, atnešiantis fitoplanktono fotosintezės potencialą, remiantis „ Ekologijos“ balandžio mėnesio leidinio dokumentu.
Oregono valstybinio universiteto fitoplanktono ekologas Michaelas Behrenfeldas studijavo devynerius metus iš NASA palydovo „SeaStar“ ir jos „Sea-view“ plataus matymo jutiklio (SeaWiFS) duomenis. Ši priemonė leidžia tyrėjams įvertinti bendrą paviršinio chlorofilo koncentraciją vandenynuose ir santykinę anglies koncentraciją fitoplanktone. Behrenfeldas, sutelkdamas dėmesį į Šiaurės Atlanto regioną, nustatė, kad chlorofilo ir anglies koncentracijos planktono kiekio padidėjimas prasideda žiemos viduryje, kai augimo sąlygos yra blogiausios, o ne inicijuoja besikeičiantys pavasario orai. Panašu, kad giliųjų vandenų maišymas, kurį sukelia žiemos audros, sukrėtusios vandenyną, ir dėl to sunkiai tinka mažiems gyvūnams, kurie valgo fitoplanktoną, rasti jų grobį.
„Žolynams prarastas fitoplanktono augimas tampa mažesnis ir mažesnis, kai einate į žiemą ir giliau maišoma“, - aiškina Behrenfeldas. Iš esmės dėl to, kad fitoplanktonas skleidžiamas ploniau per visą vandenį arba praskiedžiamas, potencialūs ganyklai sunkiau juos rasti. Tai leidžia fitoplanktonui pradėti augti vidurio pusėje, augimo pradžia, kuri yra pradinis masyvus žydėjimas, kai žiemos audros nustoja maišytis ir augimo sąlygos pagerės.
Pavasario pabaigoje ganyklai pasivys, suvartoja tiek daug planktono kaip ir auga, o žydėjimą taip pat priartina. Tačiau nauja hipotezė supranta seną supratimą, kad zooplanktono žolės ir kiti nuostoliai iš esmės pašalina tą patį kiekį fitoplanktono, kaip siūlė 1953 m. Sverdrupas.
Princetono universiteto Atmosferos ir vandenyno mokslų programos biogeochemikas Jorge Sarmiento, kuris nebuvo įtrauktas į tyrimą, vadina naują atradimą, kad žydėjimas prasideda viduramžiais „provokuojantis idėja… vienintelis laikas, kai auga daugiau nei ganymas yra labai anksti“. Jis priduria: "Pažiūrėkime, ką ilgainiui sako duomenys".
Žinoma, šis planktono koncentracijos įvertinimo metodas interpretuojant chlorofilo ir anglies koncentraciją dar turi būti patikrintas atliekant lauko bandymus. „Šiaurės Atlanto regionas yra gana bjaurus vieta eiti žiemą, niekas nenori ten eiti. Palydovas nesirūpina, kaip bjaurios sąlygos yra“, - sako Behrenfeldas, ir pažymi, kad naujas tyrimas, kurį jis atlieka su vandenyno plaukiojimu, suteikė duomenys, patvirtinantys jo naują hipotezę. "Dabar mes turime eiti į lauką ir atlikti kai kuriuos matavimus."
Klimato kaita taip pat gali būti bandymas. Jei iš tikrųjų tai, kad dėl žiemos audrų atsiranda giliųjų vandenų maišymas, o tai lemia metinę žydėjimą, šiltesnis pasaulis, turintis mažiau audrų Šiaurės Atlante ", turėtų sumažinti žydėjimą", - sako Behrenfeldas. "Žiemos maišymo gyliai jau yra žemesni pietiniame [Šiaurės Atlanto] gale. Taip pat matome, kad žydėjimo mastas pietuose yra mažesnis."
Priduria Sarmiento: „Jei [Šiaurės Atlanto fitoplanktonas] arba taps veiksmingesnis ar mažiau, bus grįžtamasis ryšys su Žemės CO2 balansu. Labai svarbu suprasti sistemą ir ją suprasti pakankamai gerai, kad galėtume prognozuoti, kaip ji bus reaguoti į klimato kaitą “.
Galų gale, jei sumažėja fitoplanktono žydėjimas, Žemė gali prarasti du anglies kriaukles: būtų mažiau mirusių planktono kūnų (vengiant ganyklų suvartojimo), kurie patenka į vandenyno dugną kartu su potencialiai mažesniu CO2 turinčių paviršinių vandenų nuskendimu. Ir tai savo ruožtu galėtų dar labiau padidinti klimato kaitą, kurią sukelia papildomos atmosferos šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Tai taip pat svarbu, nes fitoplanktonas sudaro jūros maisto tinklo pagrindą, o tai reiškia, kad daugelis produktyviausių pasaulio žuvininkystės rūšių daugiausia priklauso nuo šių mikroskopinių augalų veiklos. Ir kiti pasaulio vandenynų regionai, turintys panašią žydėjimą, gali sekti panašius modelius, pavyzdžiui, arabų jūrą ir su juo susijusią žydėjimą.
Ilgai trunkantis fitoplanktono žydėjimas ir jų vairuotojai vargu ar yra vienintelis Šiaurės Atlanto paslaptis. Galų gale, šie kasmetiniai žydėjimai rodo sparčius vieno fitoplanktono dominavimo pokyčius, o vėliau - kitą - tačiau bendras gyventojų skaičius auga gana sklandžiai. Behrenfeldas klausia apie šį mechanizmą: „Kaip tai veikia?“