นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคาร์บอนที่เกิดจากสาหร่ายน้ำแข็งในแถบอาร์กติก

July 22, 2016 "สาหร่ายน้ำแข็ง" มีบทบาทสำคัญในวงจรอาหารของอาร์กติก สาหร่ายที่อาศัยอยู่ในและใต้น้ำแข็งในทะเลมีบทบาทสำคัญในสายใยอาหารของอาร์กติกมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ นักชีววิทยาจากสถาบัน Alfred Wegener ศูนย์วิจัยขั้วโลกและทางทะเลของ Helmholtz แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใต้น้ำแข็งโดยตรงไม่ใช่สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวที่เจริญรุ่งเรืองด้วยคาร์บอนที่ผลิตโดยสาหร่ายน้ำแข็ง ผลลัพธ์ของพวกเขาได้รับการเผยแพร่ออนไลน์ใน Limnology - วารสารสมุทรศาสตร์. แม้แต่สายพันธุ์ที่ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ที่ระดับความลึกมากกว่าก็ขึ้นอยู่กับคาร์บอนจากสาหร่ายเหล่านี้ เมื่อพิจารณาเรื่องนี้ การลดลงของน้ำแข็งในทะเลอาร์กติกอาจส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อใยอาหารของมหาสมุทรอาร์กติก ในการวิจัย ทีมวิจัยได้ตรวจสอบโคพีพอด แอมฟิพอด สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง และเทวดาทะเลจากมหาสมุทรอาร์กติกตอนกลาง และการพึ่งพาสาหร่ายน้ำแข็ง แพลงก์ตอนสัตว์หลายชนิดสามารถเคลื่อนที่ได้และใช้ชีวิตใต้น้ำที่ระดับความลึกสูงสุด 1,000 เมตรขึ้นไป นอกจากนี้ยังมีสัตว์สายพันธุ์อื่นอาศัยอยู่ใต้ทะเลน้ำแข็ง ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสาหร่ายน้ำแข็งมีบทบาทสำคัญในสายใยอาหารในทะเลมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ การค้นพบนี้ยังหมายความว่าการลดลงของน้ำแข็งอาจส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสัตว์ทะเลในอาร์กติก รวมถึงปลา แมวน้ำ และท้ายที่สุดยัง หมีขั้วโลกมากกว่าที่สงสัยมาจนบัดนี้” โดรีน โคห์ลบาค ผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว เธอใช้กรดไขมันเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ เธอได้สร้างความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างแพลงก์ตอนสัตว์กับสาหร่ายน้ำแข็ง เนื่องจากพวกมันถูกส่งต่อไปโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในห่วงโซ่อาหาร กรดไขมันในสาหร่ายน้ำแข็งจึงสามารถระบุได้ว่าสัตว์ได้กินคาร์บอนจากสาหร่ายน้ำแข็งผ่านทางอาหารหรือไม่ Kohlbach ยังได้ดำเนินการวิเคราะห์ไอโซโทปของตัวชี้วัดทางชีวภาพเพื่อวัดสัดส่วนของสาหร่ายน้ำแข็งในอาหาร เธอใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าสาหร่ายน้ำแข็งมีสัดส่วนของไอโซโทปคาร์บอนหนักที่รวมอยู่ในเซลล์สูงกว่าสาหร่ายที่ ลอย ในน้ำอย่างอิสระ บนพื้นฐานของอัตราส่วนของไอโซโทปคาร์บอนหนักต่อเบาในตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ สามารถกำหนดสัดส่วนที่แน่นอนของคาร์บอนที่ได้มาจากสาหร่ายน้ำแข็งในสิ่งมีชีวิตได้ ผลการวิจัยระบุว่าสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับน้ำแข็งได้รับคาร์บอน 60 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์จากน้ำแข็ง สำหรับสัตว์เหล่านั้นที่อาศัยอยู่ในระดับความลึกมากขึ้น เปอร์เซ็นต์ลดลงเหลือระหว่าง 20 ถึง 50 ซึ่งสูงกว่าที่คาดไว้มาก "โดยส่วนตัวแล้ว ฉันรู้สึกประหลาดใจมากที่สุดกับเปอร์เซ็นต์ของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ Themisto libellula ที่กินสัตว์เป็นอาหาร ซึ่งอาศัยอยู่ในน่านน้ำเปิดและไม่รู้จักล่าสัตว์ใต้ ผิวน้ำ น้ำแข็ง ตอนนี้เรารู้แล้วว่าพวกมันได้รับคาร์บอนถึง 45 เปอร์เซ็นต์จาก สาหร่ายน้ำแข็งซึ่งเหยื่อของมันกินไปแล้ว” ดร.เฮาเก ฟลอเรส นักนิเวศวิทยาน้ำแข็งในทะเลของ AWI และผู้ร่วมเขียนรายงาน ตามที่เธอบอก พวกเขายังค้นพบด้วยว่าโคพีพอดในทะเลยังได้มาจากสาหร่ายถึง 50 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าก่อนหน้านี้จะสันนิษฐานว่าพวกมันกินสาหร่ายจาก ห้วงน้ำ เป็นหลักก็ตาม ตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายน้ำแข็งส่วนใหญ่เติบโตในฤดูใบไม้ผลิเมื่อมีแสงเพียงเล็กน้อยทะลุผ่านน้ำแข็ง ซึ่งยังคงมีความหนาอยู่ในช่วงเวลานั้นของปี อย่างไรก็ตาม กลุ่มตัวอย่างถูกเก็บในช่วงฤดูร้อน ในเวลานี้ เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนของสาหร่ายน้ำแข็งในห่วงโซ่อาหารยังคงค่อนข้างสูง ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าตัวเลขจะเป็นอย่างไรในช่วงเวลาอื่นของปี รวมถึงแยกแยะความแตกต่างระหว่างสาหร่ายน้ำแข็งต่างๆ และอาจมีสาหร่ายที่สำคัญหรือไม่ การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกในการหาปริมาณการไหลของคาร์บอนที่ผลิตได้จากสาหร่ายน้ำแข็งในใยอาหารในแถบอาร์กติกตอนกลางในช่วงฤดูร้อน นักชีววิทยาของ AWI สามารถใช้ค่าดังกล่าวเพื่อทำนายการลดลงของน้ำแข็งในทะเลสำหรับระบบนิเวศอาร์กติกในการคำนวณแบบจำลองของพวกเขา ลิงก์ไปยังการศึกษา: http:// onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lno.10351/full