Fytoplankton-výtah do hlubin moře

May 28, 2018 Nový fenomén objevený pod arktickým mořským ledem

Malé sádrové jehličky dokážou řasy tak ztížit, že se ve spěchu potopí a cestou přepraví velké množství uhlíku do hlubin moře. Vědci z Institutu Alfreda Wegenera nyní poprvé pozorovali tento jev v Arktidě. Toto masivní odstranění řas by mohlo v budoucnu způsobit ztrátu velkého množství živin do povrchové vody.

Když mořské řasy umírají, obvykle plavou ve zpomaleném pohybu. Během arktické expedice s výzkumným ledoborcem „Polarstern“ na jaře 2015 objevili vědci z Institutu Alfreda Wegenera, Helmholtzova centra pro polární a mořský výzkum (AWI) jev, který výrazně urychluje tento transport: drobné sádrové jehličky Během mrazení soli v v pórech arktického mořského ledu se řasy stahují dolů jako těžký balast během několika hodin. Stejně jako ve výtahu je uhlík transportován pryč. "Doposud byl tento mechanismus zcela neznámý," říká mořský biogeolog Dr. med. Jutta Wollenburg, která objevila na mořském dně ložiska řas zatížených sádrovými jehlicemi. Nyní o tom společně s mezinárodním týmem výzkumníků publikovala článek v časopise Scientific Reports. „Rychlý export řas by mohl mít několik důsledků pro materiálové toky a produktivitu Arktidy, jejichž rozsah zatím nedokážeme odhadnout.“

Řasy během fotosyntézy absorbují oxid uhličitý jako suchozemské rostliny, aby vytvořily vysokoenergetické sloučeniny cukrů. Řasy odstraňují oxid uhličitý z atmosféry. Když řasy zemřou, potopí se. Ale jen část skutečně dosáhne mořského dna. Protože naprostá většina masy řas je okamžitě znovu využita v blízkém povrchu moře: bakterie řasy rozkládají a uvolňují tak v nich obsažené živiny a také oxid uhličitý. Do hlubin moře se proto dostane jen zlomek hmoty řas. Sádrové jehličky ale jakoby strhávají chomáče řas tak rychle, že na degradaci nezbývá čas. To umožňuje, aby se do hlubin dostalo více hmoty řas.

Pokud však sádrové jehličky stahují řasy dolů dříve, než je bakterie zpracují, mohou se z horních vrstev vody ztratit živiny, jako jsou dusičnany. To může změnit potravní síť v moři. Protože živin je nedostatek pro růst řas, které se živí malými kraby, kteří jsou zase potravou pro ryby. "Na druhou stranu se více potravin dostává do hlubin moře prostřednictvím dopravy sádry, která je obvykle poměrně chudá," říká Jutta Wollenburg. „Už dříve jsme viděli, že měnící se příjem potravy ovlivňuje arktické komunity do hloubky.“

Nově pozorovaný fenomén vyvolává mnoho otázek. Jutta Wollenburg si to uvědomila, když na palubě výzkumné lodi Polarstern vypustila takzvaný multicorer (MUC). Tímto zařízením se odebírají vzorky sedimentů z mořského dna. Kromě toho je zařízení vybaveno videokamerou. "Během cesty dolů na dno jsme viděli neustále silné vločky řas, které rychle padaly dolů, a na dně moře bylo spousta těchto hrudek." Což Juttu Wollenburgovou vyděsilo: Takovou hustotu shluků řas pod uzavřenou ledovou pokrývkou ve všech hloubkách vody až po mořské dno vědci nikdy předtím nepopsali. S Multicorerem přinesla na palubu chuchvalce řas. Pod mikroskopem viděla, že mezi řasami je nespočet centimetrů dlouhých krystalových jehliček. V Bremerhavenu kolegové materiál prozkoumali a zjistili, že jde jednoznačně o sádru. Sádra se skládá z vápenatých a síranových minerálů, které se hromadí během mrazivých procesů v pórech mořského ledu.

"Mezitím víme, že jehličky se tvoří v mořském ledu při nízkých teplotách," vysvětluje AWI fyzik mořského ledu. Christian Katlein. "Když led na jaře začne tát, sádrové jehličky se uvolní ve velkém množství."

To je pozoruhodné pro Juttu Wollenburgovou, protože se změnou klimatu mezitím taje jen jeden rok mořského ledu. dříve. V budoucnu se bude sádrové jehličí uvolňovat častěji v době květu planktonu. Navíc je mořský led stále křehčí a tím i průsvitnější. V důsledku toho se pod ledem stále více rozkvétají řasy. "V budoucnu by se oba jevy mohly setkávat častěji - rozkvět řas a uvolňování jehličí sádrovce," říká oceánsko-ledový ekolog AWI. Ilka Peeken. "To by mohlo vést k velkému množství hmoty řas." To by mohlo mít důsledky pro život v arktických vodách: „Mohlo by se stát, že v těchto regionech dlouhodobě klesá koncentrace živin v horních vrstvách vody, což z dlouhodobého hlediska ovlivňuje také počet ryb a v konečném důsledku i rybolov, "říká Jutta Wollenburg.

Odkaz na studii: https://www.nature.com/articles/s41598-018-26016-0