Fitoplankton, kluczowy dla życia oceanicznego, spada o 2% rocznie w północnym Atlantyku

Nowe badanie wykazało, że biomasa dwóch głównych typów fitoplanktonu w północnym Atlantyku zmniejsza się o dwa procent rocznie od 60 lat.

Naukowcy z Uniwersytetu Dalhousie przeanalizowali dane zbierane przez ponad pół wieku, aby ocenić, w jaki sposób dwa rodzaje fitoplanktonu — okrzemki i bruzdnice — reagują na zmianę klimatu.

Analiza wykazała, że ​​chociaż skład i rozmieszczenie fitoplanktonu różniły się w różnych częściach północnego Atlantyku, to na przestrzeni lat 1960–2017 nastąpił spadek jego liczebności, z wyjątkiem wschodniego i zachodniego szelfu kontynentalnego.

„Zmiany są powodem do niepokoju” – mówi Andrew Irwin, profesor z wydziału matematyki i statystyki na Uniwersytecie Dalhousie i jeden z autorów badania opublikowanego w tym miesiącu w PLOS One, recenzowanym czasopiśmie o otwartym dostępie.

„To tak ważna część naszego ekosystemu, że każda zmiana, zwłaszcza taka, której nie do końca rozumiemy, jest niepokojąca”.

Fitoplankton jest maleńki, ale potężny.

Mikroskopijne organizmy stanowią podstawę oceanicznego łańcucha pokarmowego i stanowią pożywienie dla większych stworzeń, takich jak zooplankton, który następnie zjadają ryby, te zaś stanowią pożywienie dla ssaków i ptaków.

Odgrywają również kluczową rolę w cyklu węglowym planety, usuwając dwutlenek węgla z atmosfery i osadzając go na dnie oceanu, gdy obumrą – pomagając w ten sposób łagodzić skutki zmiany klimatu.

Irwin twierdzi, że dowody wskazują na to, że przyczyną spadku liczebności fitoplanktonu jest zmiana klimatu.

„To nie jest eksperyment. Obserwujemy rzeczy. Więc nie mogę powiedzieć na pewno, że to jest powód” – mówi. „Ale nasze modele sugerują, że nasze zmiany w atmosferze, zmiany w temperaturze Ziemi, prowadzą do tego spadku biomasy”.

Ciągły rejestrator planktonu

Dane do nowego badania, przeprowadzonego we współpracy z kolegami z wydziałów matematyki i oceanografii Uniwersytetu Dalhousie, pochodzą z fascynującego projektu, który rozpoczął się w 1931 r. i był kontynuowany praktycznie bez zmian przez dziesięciolecia.

Continuous Plankton Recorder to próbnik holowany przez statki na oceanach całego świata. Wewnątrz obudowy w kształcie torpedy znajduje się rolka jedwabiu, która powoli się rozwija, wychwytując fitoplankton, gdy statek porusza się po wodzie. Rolki są przechowywane przez cały czas podróży statku, a następnie wysyłane do laboratoriów w celu analizy.

CPR do tej pory pobrał próbki na dystansie ponad siedmiu milionów mil morskich.

Douglas Campbell, przewodniczący kanadyjskiej katedry ekofizjologii fitoplanktonu na Mount Allison University, nazwał CPR „fascynującym podejściem starej szkoły”.

„To jak technologia steampunkowa” – mówi Campbell, profesor biologii na Mount Allison, który nie brał udziału w badaniu. „Ale ponieważ sięga tak daleko wstecz, jest to niezrównane okno na to, jak rzeczy wyglądały przez długi okres czasu i oczywiście w krytycznym okresie zmian”.

Badania przerosły oczekiwania

Irwin twierdzi, że ograniczeniem badania jest fakt, że jedwab CPR nie jest w stanie wychwytywać mniejszego fitoplanktonu.

„Mniejszy fitoplankton, który nie jest liczony, może robić coś zupełnie innego” – mówi. „Nie wiemy”.

Campbell mówi, że inne badania dostarczyły dowodów na to, że niektóre mniejsze gatunki fitoplanktonu stają się coraz liczniejsze i dominujące, co jego zdaniem może stanowić problem w dłuższej perspektywie, ponieważ nie stanowią one tak wysokiej jakości źródła pożywienia i nie pochłaniają węgla tak dobrze, jak większe gatunki.

Irwin mówi, że na podstawie wcześniejszych badań on i jego koledzy spodziewali się znaleźć przesunięcie w kierunku dinoflagellatów kosztem okrzemek. Dinoflagellaty mają niższe stężenia składników odżywczych i nie usuwają węgla z atmosfery tak skutecznie jak okrzemki.

Dane wykazały jednak, że biomasa okrzemek w rzeczywistości rosła proporcjonalnie do biomasy bruzdnic wszędzie poza obszarem arktycznym północnego Atlantyku.

„Przesłanie jest takie, że ocean jest skomplikowany” – mówi Irwin. „To nie tylko temperatura, to nie tylko jeden czynnik, który powie nam, co się wydarzy”.