Reakcja fitoplanktonu na zmiany zachodzące w środowisku
Fitoplankton to mikroskopijne organizmy morskie, które tak jak rośliny, czerpią energię z fotosyntezy. Odgrywają one podstawową rolę we wszystkich ekosystemach oceanicznych i słodkowodnych, usuwając dwutlenek węgla z atmosfery i podtrzymując funkcjonowanie wodnych sieci troficznych. Ponieważ fitoplankton pływa w wodach powierzchniowych, jest wrażliwy na wszelkie zakłócenia prądów oceanicznych. Choć naukowcy przewidują, że skala i częstość takich zjawisk jak sztormy i susze będzie wzrastać wraz z nasilaniem się zmian klimatycznych, ich skutki dla fitoplanktonu nie są znane. W ramach finansowanego ze środków UE projektu CONPLANK (Continuous measurements of plankton and environmental variables: Towards assessment of phytoplankton community response to environmental change) badano wpływ zmian środowiskowych na fitoplankton zarówno w krótkich (minuty – godziny), jak i długich (pory roku – lata) skalach czasowych. W tym celu wykorzystano zautomatyzowaną maszynę nazwaną Imaging FlowCytobot (IFCB). Jest ona wyposażona w mikroskop oraz w aparat do sortowania i zliczania komórek, co pozwala na wykonywanie zdjęć poszczególnych komórek, które są następnie klasyfikowane na gatunki i grupy. Wykorzystując dane z Port Aransas (Teksas, USA) oraz północno-zachodniej części Zatoki Meksykańskiej, uczeni dowiedli, że większość gatunków fitoplanktonu nie ulega wpływom pór roku. Oddziałują na nie za to tropikalne cyklony, wypływanie wód głębinowych i susze. W reakcji na cyklony zmienia się skład gatunkowy fitoplanktonu, a sam fitoplankton występuje bardziej obficie. Z kolei wypływanie wód głębinowych powoduje zwiększenie liczebności okrzemek zarówno w Port Aransas, jak i Zatoce Meksykańskiej, co wskazuje na powszechność tego zjawiska. Susze w Teksasie powodują natomiast spadek liczebność i różnorodności gatunków. Po wykonaniu analizy genetycznej fitoplanktonu z Balearów uczeni zidentyfikowali nowy gatunek wiciowców. Wykazali też, że niektóre gatunki wyglądające identycznie różnią się pod względem genetycznym wystarczająco, by zaklasyfikować je jako inny gatunek. Uczestnicy projektu CONPLANK rozpoczęli też badania mające na celu określenie wpływu działalności człowieka i parametrów biogeochemicznych, takich jak przepływ wód z ujść rzek, stężenie substancji odżywczych i dostępność organicznego fosforu, na gatunki fitoplanktonu. Wyniki trwających prac powinny umożliwić określenie oddziaływania ludzi na ekosystemy morskie i mogą przyczynić się do ulepszenia prawodawstwa na przykład w odniesieniu do stosowania bogatych w substancje odżywcze nawozów, które powodują szkodliwe zakwity fitoplanktonu. Poznanie reakcji fitoplanktonu na zmianę klimatu pomoże uczonym w skuteczniejszym przewidywaniu zmian, jakie będą zachodzić w środowiskach morskich w najbliższych latach.
Słowa kluczowe
Fitoplankton, zmiany środowiskowe, susza, CONPLANK, różnorodność gatunków
