Fitoplankton-lift do dubokog mora

May 28, 2018 Novi fenomen otkriven ispod arktičkog morskog leda

Sitne iglice od gipsa mogu učiniti alge toliko teškima da u žurbi tonu, prenoseći usput velike količine ugljika u duboko more. Istraživači s Instituta Alfred Wegener sada su prvi put primijetili ovaj fenomen na Arktiku. Ovo masovno uklanjanje algi moglo bi uzrokovati gubitak velikih količina hranjivih tvari u površinskim vodama u budućnosti.

Kada morske alge uginu, obično lebde usporeno. Tijekom arktičke ekspedicije s istraživačkim ledolomcem "Polarstern" u proljeće 2015., znanstvenici s Instituta Alfred Wegener, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) otkrili su fenomen koji znatno ubrzava ovaj transport: sićušne iglice od gipsa tijekom smrzavanja soli u pore arktičkog morskog leda, alge se sruše poput teškog balasta unutar nekoliko sati. Kao u dizalu, ugljik se odvodi. „Do sada je taj mehanizam bio potpuno nepoznat“, kaže morski biogeolog dr. med. Jutta Wollenburg, koja je otkrila naslage algi opterećenih gipsanim iglicama na morskom dnu. Sada je, zajedno s međunarodnim timom istraživača, objavila članak o tome u časopisu Scientific Reports. "Brzi izvoz algi mogao bi imati nekoliko posljedica za tokove materijala i produktivnost Arktika, čiji opseg još ne možemo procijeniti."

Tijekom fotosinteze, alge apsorbiraju ugljični dioksid poput kopnenih biljaka kako bi izgradile do visokoenergetskih spojeva šećera. Alge uklanjaju ugljični dioksid iz atmosfere. Kad alge uginu, potonu. Ali samo dio dospijeva do morskog dna. Budući da se velika većina masa algi odmah ponovno koristi u području blizu površine mora: bakterije razgrađuju alge i tako oslobađaju hranjive tvari sadržane u njima, a također i ugljični dioksid. Stoga samo djelić mase algi dospijeva u duboko more. Čini se, međutim, da iglice od gipsa tako brzo povlače nakupine algi prema dolje da nema vremena za razgradnju. To omogućuje većoj masi algi da uđe u dubinu.

Međutim, ako iglice od gipsa povuku alge prema dolje prije nego ih bakterije uspiju obraditi, hranjive tvari poput nitrata mogu se izgubiti iz gornjih slojeva vode. To može promijeniti hranidbenu mrežu u moru. Budući da nedostaju hranjive tvari za rast algi, koje se hrane malim rakovima, koji su pak hrana za ribe. "S druge strane, više hrane dospijeva u duboko more putem transporta gipsa, u kojem je obično malo hrane", kaže Jutta Wollenburg. "Već smo vidjeli da promjena u unosu hrane dubinski utječe na arktičke zajednice."

Novouočeni fenomen postavlja mnoga pitanja. Jutta Wollenburg je toga postala svjesna kada je lansirala takozvani multicorer (MUC) na istraživačkom brodu Polarstern. Ovim uređajem uzimaju se uzorci sedimenta s morskog dna. Osim toga, uređaj je opremljen video kamerom. "Tijekom spuštanja prema dnu, vidjeli smo stalno debele ljuskice algi kako brzo padaju, a bilo je dosta tih grudica oko dna mora." Zbog čega se Jutta Wollenburg iznenadila: toliku gustoću nakupina algi ispod zatvorenog ledenog pokrova u svim dubinama vode do morskog dna znanstvenici nikada prije nisu opisali. S Multicorerom je na brod donijela grudice algi. Pod mikroskopom je vidjela da između algi ima bezbroj kristalnih iglica dugih centimetar. U Bremerhavenu, kolege su pregledale materijal i otkrile da se očito radi o gipsu. Gips se sastoji od minerala kalcija i sulfata koji se nakupljaju tijekom procesa smrzavanja u porama morskog leda.

"U međuvremenu, znamo da se iglice stvaraju u morskom ledu pri niskim temperaturama", objašnjava AWI fizičar morskog leda. Christian Katlein. "Kada se led počne topiti u proljeće, iglice od gipsa oslobađaju se u velikim količinama."

Ovo je izvanredno za Juttu Wollenburg, jer se s klimatskim promjenama u međuvremenu topi samo jedna godina morskog leda ranije. U budućnosti će se iglice gipsa češće puštati u vrijeme cvjetanja planktona. Osim toga, morski led postaje krhak i samim tim sve prozirniji. Kao rezultat toga, ispod leda dolazi do sve većeg cvjetanja algi. "U budućnosti bi se oba fenomena mogla češće pojavljivati ​​zajedno - cvjetanje algi i oslobađanje gipsanih iglica", kaže ekolog oceanskog leda AWI. Ilka Peeken. "To bi moglo dovesti do velike količine mase algi." To bi moglo imati posljedice za život u arktičkim vodama: "Moglo bi biti da se dugoročno u ovim regijama koncentracija hranjivih tvari u gornjim slojevima vode smanjuje, što dugoročno također utječe na broj ribe i na kraju na ribolov, ", kaže Jutta Wollenburg.

Poveznica na studiju: https://www.nature.com/articles/s41598-018-26016-0