Arktika: õhukese jää all õitsevad vetikad

Kliimamuutused loovad fütoplanktonile optimaalsed tingimused

Arktika hõrenev merejää tungib üha enam valgust - see on planktoni optimaalne seisund. © Melnikot / mõttekoda
ettelugemist

Varjatud lilled: Kliimamuutuste tõttu muutub Arktika merejää hõredamaks ja hõredamaks. Näib, et see trend sillutab teed ootamatule elule. Kuna külmunud massi tungib rohkem päikesevalgust, levib fütoplankton jää alla. Mudelarvutused näitavad, et selline vetikate õitsemine võis aastaid kuuluda Arktika igapäevaellu. Selle rolli kliimas ja Arktika ökosüsteemis oleks võinud drastiliselt alahinnata.

Fütoplanktonil on ookeani ökosüsteemis ülioluline roll: pisikesed vetikad ja sinivetikad elavad ookeanide kergelt üleujutatud vööndites ja juhivad seal bioloogilisi, keemilisi ja geoloogilisi tsükleid. Näiteks absorbeerivad organismid fotosünteesiks süsinikdioksiidi ja eraldavad atmosfääri hapnikku. Kui nad surevad ja põhja vajuvad, uputavad nad suure osa kasvuhoonegaasidest ookeani sügavusele - kliimat reguleerides. Lisaks on plankton koos kasvu ja lagunemisega mere toiduvõrgu alus.

Organismide vohamine regulaarsete ajavahemike järel suureneb peaaegu dramaatiliselt. Seejärel võib planktoni ära tunda kui merepinnal õitsevat rohelist, sinist või punast vetikat. Ka Arktikas toimub massikasv igal aastal: alati, kus jää taandub. Kuni jää-lehed katavad Põhja-Jäämere, pole fotosünteesist sõltuv elu aga võimatu. Sest läbi jää ei tungi piisavalt päikesevalgust. Teadlastel poleks kunagi tulnud ideed otsida jää alt õitsevaid vetikaid.

"Õitsev" üllatus

Juulis 2011 avastasid nad aga just selle: arvukalt fütoplanktonit Tšuktši mere täiesti jääga piirkonnas. Pärast seda on eksperdid hämmingus küsimuse üle: kas see vaatlus oli üksikjuhtum - või on tingimused Arktikas muutunud nii palju, et selline vetikate õitsemine on muutunud tavalisemaks? Näiteks võib jää vedeldamine olla kummalise nähtuse üks põhjus.

Juuli 2005: mudeli arvutuste kohaselt valitsesid sel ajal rohelistes piirkondades jää all õitsevad vetikate head valgustingimused. Christopher Horvat

Christopher Horvat Cambridge'i Harvardi ülikoolist ja tema kolleegid on nüüd vastust otsima tulnud. Mudeliarvutusi kasutades analüüsisid teadlased, kuidas Arktika jää all olevad valgustingimused on viimase kolme aastakümne jooksul muutunud. Seejuures võtsid nad arvesse ka niinimetatud sulamisbasseini moodustumist - vee kogunemised, mis moodustuvad lume ja jää sulamisel jääpinnal soojematel kuudel ja võimaldavad rohkem valgust läbi pääseda. kuva

Optimaalsed valgustingimused

Tulemus: vetikate õitsemine nagu Tšuktši meres näib olevat tänapäeva Arktika igapäevaelu osa - ja seda juba kakskümmend aastat. Arvutuste kohaselt võis fütoplankton saada viimase kümne aasta jooksul eriti arvukalt. Igal aastal juulis on peaaegu 30 protsendil Arktika piirkonnast jää all õitsevatele vetikatele optimaalsed valgustingimused, teatavad teadlased. Kakskümmend aastat tagasi ei olnud see nii.

Horvatsi meeskonna jaoks on selle arengu mootoriks selgelt globaalne soojenemine, mis muudab Arktika jääd üha õhemaks. Tiikide sulamine suurendab seda efekti endiselt. Seda, kas muutunud valgustingimused tõid kaasa fütoplanktoni tõusu, tuleks nüüd kinnitada täiendavate analüüsidega, väidavad teadlased. Näiteks ei võtnud nad oma arvutustes arvesse toitainete jaotust jää all. Kuid isegi see on lisaks valgusele oluline tegur pisikeste organismide paljunemiseks.

Kui aga tulemusi kinnitatakse, tuleb planktoni rolli kliimas ja Arktika ökosüsteemis ümber hinnata - ka tulevikku silmas pidades: "Prognooside kohaselt on Arktika merejää k Edaspidi on see õhem. See tähendab, et fütoplanktoni õitsemine võib muutuda veelgi rikkalikumaks, "lõpetab meeskond. (Science Advances, 2017; doi: 10.1126 / sciadv.1601191)

(Science Advances, 30.03.2017 - DAL)