© Algal blooms in the North Atlantic - a mosaic of green swirls reaches the productive and dynamic waters of the subarctic Atlantic Ocean, (c) NASA
© Matthew Osman (left) and Mike Waszkiewicz position an ice core during a storm in West Greenland. (c) Sarah Das, Woods Hole Oceanographic Institution
© An Air Greenland helicopter takes off with a load of ice cores, (c) Sarah Das, Woods Hole Oceanographic Institution
© Drilling location team in Greenland (from left to right): Mike Waszkiewicz (US Ice Drilling Program), dr. Sarah Das, Matt Osman, dr. Luke Trusel (all WHOI), (c) Sarah Das, Woods Hole Oceanographic Institution
© The diagram illustrates how biological compounds from phytoplankton blooms enter the atmosphere and eventually end up in centuries-old ice cores. (c) Eric S. Taylor and Timothy Silva, Woods Hole Oceanographic Institution
ผลผลิตของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือลดลง 10 เปอร์เซ็นต์ในยุคอุตสาหกรรม
May 14, 2019
การสังเคราะห์ด้วยแสงน้อยลงเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้น
สิ่งมีชีวิตในทะเลเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับผลผลิตของแพลงก์ตอนพืช ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจิ๋วที่ทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยบน ผิวน้ำ ทะเลเพื่อดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เข้าสู่มหาสมุทรจากชั้นบรรยากาศ
ด้วยการสังเคราะห์ด้วยแสง สาหร่ายจะแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกเป็นออกซิเจนและคาร์บอนอินทรีย์ที่พวกมันเก็บไว้ คาร์บอนนี้เป็นพื้นฐานของใยอาหารทางทะเล ตั้งแต่กุ้งที่เล็กที่สุด เต่าทะเล ไปจนถึงวาฬหลังค่อมขนาดใหญ่
ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์จาก MIT, สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮล (WHOI) และสถาบันอื่นๆ พบหลักฐานว่าผลผลิตแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ซึ่งเป็นพื้นที่ทางทะเลที่มีประสิทธิผลมากที่สุดแห่งหนึ่งของโลก กำลังลดลงอย่างต่อเนื่อง
ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature นักวิจัยรายงานว่าผลผลิตแพลงก์ตอนพืชในภูมิภาคที่สำคัญนี้ลดลงประมาณร้อยละ 10 นับตั้งแต่เริ่มยุคอุตสาหกรรมในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 การลดลงนี้เกิดขึ้นพร้อมกับอุณหภูมิ ผิวน้ำ ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาเดียวกัน
Matthew Osman จาก WHOI ผู้เขียนนำการศึกษานี้ ประมาณการว่าผลผลิตของแพลงก์ตอนพืชอาจลดลงต่อไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มนุษย์สร้างขึ้น
“เราควรกังวล” ออสมานกล่าว “หากเรามีประชากรเพิ่มขึ้นแต่ฐานอาหารลดลง เราก็อาจจะรู้สึกถึง ผลกระทบ จากการลดลงนี้ในที่สุด”
Osman และเพื่อนร่วมงานของเขามองหาแนวโน้มในการผลิตแพลงก์ตอนพืชโดยใช้กรดมีเทนซัลโฟนิกที่เป็นสารประกอบโมเลกุลหรือเรียกสั้น ๆ ว่า MsOH เมื่อแพลงก์ตอนพืชขยายตัวเป็นดอกไม้ขนาดใหญ่ จุลินทรีย์บางชนิดจะปล่อยไดเมทิลซัลไฟด์หรือ DMS ซึ่งเป็นละอองลอยที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศและสลายตัวในที่สุดเป็นละอองซัลเฟตหรือ MsOH ซึ่งสะสมไว้โดยลมทะเลหรือลมบก
ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ แพลงก์ตอนพืช MsOH ที่ผลิตขึ้นซึ่งสะสมอยู่ทางตอนเหนือก็อยู่ในกรีนแลนด์เช่นกัน นักวิจัยได้ตรวจวัด MsOH ในแกนน้ำแข็งกรีนแลนด์ ซึ่งแสดงถึงชั้นของเหตุการณ์หิมะตกในอดีตที่คงอยู่มาเป็นเวลาหลายร้อยปี
ทีมงานวิเคราะห์แกนน้ำแข็งทั้งหมด 12 แกน ซึ่งได้มาจากช่วงทศวรรษปี 1980 จนถึงปัจจุบันจากสถานที่ต่างๆ บนแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์
ในแกนน้ำแข็งทั้ง 12 แกน นักวิจัยสังเกตเห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความเข้มข้นของ MsOH นับตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ซึ่งเป็นช่วงที่การผลิต แก๊ส เรือนกระจกขนาดใหญ่เริ่มขึ้น การลดลงนี้เชื่อมโยงโดยตรงกับการลดลงของการผลิตแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ
“เราเห็นการลดลงในระยะยาวของผลผลิตในมหาสมุทร ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกับที่การปล่อย แก๊ส เรือนกระจกในระดับอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นเมื่อระบบภูมิอากาศเริ่มทำงานผิดปกติ” ออสมานกล่าว "มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเป็นพื้นที่ที่มีประสิทธิผลมาก และมีอุตสาหกรรมประมงข้ามชาติขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับผลผลิตนี้ และการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่ฐานของห่วงโซ่อาหารนี้จะมี ผลกระทบ แบบเรียงซ้อนซึ่งในที่สุดเราจะได้สัมผัสบนโต๊ะรับประทานอาหารของเรา"