Biomasa fitoplanktonu podpowierzchniowego rośnie w ocieplających się oceanach, podczas gdy fitoplankton powierzchniowy pozostaje niezmieniony, ale mniej zielony, co podkreśla pilną potrzebę opracowania lepszych metod monitorowania w celu śledzenia tych zmian.
Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Exeter pokazują, że w części ocieplającego się oceanu kwitnie „niewidzialny las” fitoplanktonu.
Fitoplankton to maleńkie, dryfujące organizmy odpowiedzialne za około połowę „pierwotnej produkcji” planety (tworzenie żywych komórek poprzez fotosynteza). W badaniu opublikowanym niedawno w Natura Zmiany Klimatunaukowcy zbadali fitoplankton na powierzchni oceanu i „podpowierzchnię” – wyraźną warstwę wody pod spodem – aby zobaczyć, jak wpływa na nie zmienność klimatu. Wyniki pokazują, że te dwie społeczności reagują odmiennie.
Różne reakcje na ocieplenie oceanów
W ciągu ostatniej dekady całkowita „biomasa” (materiał żywy) podpowierzchniowego fitoplanktonu wzrosła w odpowiedzi na ocieplenie. Tymczasem fitoplankton powierzchniowy zawiera obecnie mniej chlorofilu, przez co jest mniej zielony, ale w rzeczywistości całkowita biomasa pozostaje stabilna.
W oparciu o dane pochodzące z 33 lat badania Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) na Morzu Sargassowym, odkrycia sugerują również, że głębokość „mieszanej warstwy powierzchniowej” (obszar turbulencji na powierzchni oceanu) spłyciła się w miarę w ciągu ostatniej dekady ocean gwałtownie się ocieplił.
„Zrozumienie tych trendów jest ważne, ponieważ fitoplankton stanowi podstawę morskiej sieci troficznej i odgrywa kluczową rolę w usuwaniu dwutlenku węgla z atmosfery” – powiedział dr Johannes Viljoen z Wydziału Nauk o Ziemi i Środowisku kampusu Penryn w Exeter w Kornwalii.
„Nasze odkrycia pokazują, że głęboko żyjący fitoplankton, który rozwija się w warunkach słabego oświetlenia, reaguje inaczej na ocieplenie oceanów i zmienność klimatu w porównaniu z fitoplanktonem powierzchniowym.
„Zazwyczaj monitorujemy fitoplankton na podstawie obserwacji satelitarnych, ale podpowierzchnia jest niewidoczna z widoku satelitarnego.
„Nasze badanie podkreśla ograniczenia obserwacji satelitarnych i pilną potrzebę lepszego globalnego monitorowania fitoplanktonu poniżej tego, co widzą satelity”.
Konsekwencje dla różnorodności biologicznej i klimatu morskiego
„Zmiany u podstawy sieci troficznej mogą mieć kaskadowy wpływ na życie morskie, od małego zooplanktonu po duże ryby i ssaki morskie” – wyjaśnił współautor dr Bob Brewin. „Zatem przyszłość fitoplanktonu będzie miała poważne konsekwencje dla różnorodności biologicznej, a także zmiany klimatu”.
Dr Viljoen dodał: „Ciągłe monitorowanie głęboko żyjącego fitoplanktonu pomoże naukowcom lepiej zrozumieć zachodzące zmiany w oceanie, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać niezauważone”.
Odniesienie: „Zmienność klimatu przesuwa pionową strukturę fitoplanktonu w Morzu Sargassowym”, Johannes J. Viljoen, Xuerong Sun i Robert JW Brewin, 25 września 2024 r., Natura Zmiany Klimatu.
DOI: 10.1038/s41558-024-02136-6
Badania dr Viljoena i współautorów dr Brewina i dr Xuerong Sun, wszyscy z Centrum Geografii i Nauk o Środowisku, są wspierane przez stypendium UKRI Future Leader Fellowship przyznane dr Brewinowi.
