Badania pokazują, jak mikroorganizmy morskie wpływają na ocieplanie się oceanów
System klimatyczny Ziemi znajduje się pod wpływem oceanów, które spowalniają zmiany klimatu pochłaniając do 33% emisji gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka. Zespół niemieckich badaczy morza rzucił nieco światła na sposób, w jaki również czynniki biologiczne mogą odgrywać rolę w tym procesie. Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie PNAS. Naukowcy z niemieckiego Instytutu Nauk Morskich im. Leibniza przy Uniwersytecie w Kilonii (IFM-GEOMAR), z Instytutu Badań Polarnych i Morskich im. Alfreda Wegenera oraz z Instytutu Badań Morza Bałtyckiego im. Leibniza pokazali na przykładzie doświadczenia z naturalnymi zbiorowiskami planktonu, że biologia odgrywa kluczową rolę. Ocean pobiera atmosferyczny dwutlenek węgla (CO2) znajdujący się na jego powierzchni. Według naukowców nieprzerwane pochłanianie CO2 jest możliwe, ponieważ jest on przenoszony do głębszych warstw. "Jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za transport w głębiny jest biologiczna pompa węglowa" - powiedziała naczelna autorka, Julia Wohlers, doktorantka w dziedzinie oceanografii biologicznej w IFM-GEOMAR. Pompa węglowa "transportuje przyczepiony do powierzchni węgiel organiczny w głębiny oceanu, dzięki czemu jest on w stanie przyjmować CO2 z atmosfery" - dodała. Glony planktoniczne budują biomasę, wykorzystując CO2 i składniki pokarmowe, wiosną kiedy pojawia się więcej światła i wzrastają temperatury - wyjaśnili naukowcy. Po obumarciu glonów pewna ilość wytworzonej biomasy opada na niższe poziomy oceanu, zabierając ze sobą związany fotosyntezą węgiel. Zespół naukowców utworzył 8 mezokosmów (tj. miniaturowych ekosystemów) o objętości 1.400 litrów każdy, aby ocenić wpływ wzrastającej temperatury na powierzchni morza na cykl i los węgla organicznego w czasie wiosennego kwitnienia fitoplanktonu. Przygotowano cztery komory klimatyczne z regulacją temperatury, a zbiorniki były wypełnione nieodfiltrowaną wodą morską z Fiordu Kilońskiego, która zawiera naturalne zbiorowiska zimowego/wiosennego planktonu. Każdy mezokosm, a w szczególności rozwój i spadek kwitnienia planktonu wiosennego, był monitorowany przez miesiąc. Według informacji udzielonej przez naukowców, różnice temperatur odpowiadały scenariuszom ocieplenia przewidzianym przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) do końca XXI w. Na podstawie przewidywań IPCC, temperatury mogą wzrosnąć o 6° Celsjusza do 2100 r. "Zgodnie z oczekiwaniami, tempo metabolizmu wszystkich składników zbiorowiska planktonu zostało przyspieszone wraz ze wzrostem temperatury" - wyjaśnił kierownik projektu, profesor Ulf Riebesell z IFM-GEOMAR. "Zaskoczeniem dla nas wszystkich był fakt, że w wysokich temperaturach plankton pochłonął niemal jedną trzecią mniej CO2. W ostatecznym rozrachunku może to spowodować osłabienie biologicznej pompy węglowej." Wyniki badań wskazują, że pompa węglowa słabnie, kiedy proces fotosyntetycznego budowania biomasy przez glony planktoniczne reaguje nieznacznie na ocieplenie, a jej pochłanianie przez bakterie znacznie wzrasta w wyższych temperaturach. Mówiąc krótko, im więcej CO2 jest zatrzymywane w warstwie powierzchniowej, tym mniejsza będzie absorpcja CO2 z atmosfery. "Wyniki badań podkreślają wagę lepszego włączania procesów i reakcji biologicznych do modeli systemu Ziemi" - mówi Wohlers. Zauważyła jednak, że należy przeprowadzić dalsze badania, aby określić wagę obserwowanej reakcji na skalę światową. "Dane w tej dziedzinie badań są nadal skąpe, stąd potrzebne są dalsze prace badawcze, aby wypełnić tę lukę w wiedzy."
Kraje
Niemcy