Naukowcy badają węgiel wytwarzany przez glony lodowe w Arktyce

July 22, 2016 "Algi lodowe" odgrywają dużą rolę w arktycznym cyklu pokarmowym Glony żyjące w i pod lodem morskim odgrywają znacznie większą rolę w arktycznej sieci pokarmowej niż wcześniej zakładano. Biolodzy z Instytutu Alfreda Wegenera, Centrum Badań Polarnych i Morskich Helmholtza wykazali, że organizmy żyjące bezpośrednio pod lodem nie są jedynymi, które rozwijają się dzięki węglowi wytwarzanemu przez tak zwane glony lodowe. Ich wyniki zostały opublikowane online w czasopiśmie Limnology & Oceanography. Nawet gatunki żyjące głównie na większych głębokościach zależą od węgla pochodzącego z tych glonów. Biorąc to pod uwagę, zanik arktycznego lodu morskiego może mieć daleko idące konsekwencje dla sieci pokarmowej Oceanu Arktycznego. W swoich badaniach zespół badawczy przeanalizował widłonogi, amfipody, skorupiaki i anioły morskie ze środkowej części Oceanu Arktycznego i ich zależność od glonów lodowych. Wiele gatunków zooplanktonu jest mobilnych i spędza życie pod wodą na głębokości do 1000 metrów i więcej. Istnieją również inne gatunki żyjące na spodniej stronie lodu morskiego. "Wiemy teraz, że glony lodowe odgrywają znacznie ważniejszą rolę w pelagicznej sieci pokarmowej, niż wcześniej zakładano. Odkrycie to oznacza również, że zanik lodu może mieć głębszy wpływ na arktyczne zwierzęta morskie, w tym ryby, foki, a ostatecznie także niedźwiedzie polarne, niż dotychczas podejrzewano" - powiedziała Doreen Kohlbach, główna autorka badania. Wykorzystując kwasy tłuszczowe jako biomarkery, ustaliła ścisły związek między zooplanktonem a algami lodowymi. Ponieważ są one przekazywane w niezmienionej formie w łańcuchu pokarmowym, kwasy tłuszczowe w algach lodowych mogą określić, czy zwierzę spożyło węgiel z alg lodowych poprzez pokarm. Kohlbach przeprowadziła również analizę izotopową biomarkerów, aby zmierzyć udział alg lodowych w diecie. Wykorzystała fakt, że algi lodowe z natury mają wyższy odsetek ciężkich izotopów węgla wbudowanych w ich komórki niż algi, które swobodnie unoszą się w wodzie. Na podstawie stosunku ciężkich do lekkich izotopów węgla w biomarkerach można określić dokładną proporcję węgla pochodzącego z alg lodowych w organizmach. Wyniki badań wskazują, że zwierzęta związane z lodem pozyskują od 60 do 90 procent węgla z lodu. W przypadku zwierząt żyjących na większych głębokościach odsetek ten spadł do 20-50 procent, co było znacznie wyższe niż oczekiwano. "Osobiście najbardziej zaskoczył mnie odsetek drapieżnych amfipodów Themisto libellula, które żyją na otwartych wodach i nie są znane z polowania pod powierzchnią lodu. Teraz wiemy, że pozyskuje on do 45 procent węgla z glonów lodowych, które zostały zjedzone przez jego ofiarę" - powiedział ekolog lodu morskiego AWI i współautor dr Hauke Flores. Według niej odkryto również, że pelagiczne widłonogi również pozyskiwały do 50 procent z glonów, pomimo wcześniejszego założenia, że żywiły się głównie glonami ze słupa wody. Dane te wykazały, że glony lodowe rosną głównie wiosną, kiedy niewiele światła przenika przez lód, który jest nadal gruby o tej porze roku. Próbki zostały jednak pobrane latem - w tym czasie procent węgla z glonów lodowych w łańcuchu pokarmowym był nadal stosunkowo wysoki. Naukowcy zastanawiają się teraz, jak wyglądałyby te dane w innych porach roku, a także czy można dokonać większego rozróżnienia między różnymi algami lodowymi i czy być może istnieje kluczowa alga. Badanie to jest pierwszym, które określa ilościowo przepływ węgla wytwarzanego przez glony lodowe w sieci pokarmowej w centralnej Arktyce w okresie letnim. Takie wartości mogą być wykorzystane przez biologów AWI do przewidywania spadku lodu morskiego dla ekosystemu Arktyki w ich obliczeniach modelowych. Link do badania: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lno.10351/full.