Trawa morska pozwala na pomiar wpływu zmiany klimatu na środowiska morskie
Globalne ocieplenie i postępujące zakwaszanie oceanów to dwa główne stresory środowiskowe, których występowanie jest powiązane ze zmianą klimatu. Występujące zarówno osobno, jak i w połączeniu czynniki sprawiają, że zamieszkujące oceany organizmy spalają większe ilości energii, aby przetrwać w coraz cieplejszych i coraz bardziej zakwaszonych oceanach, a w nadchodzących dziesięcioleciach sytuacja będzie ulegać stopniowemu pogorszeniu. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu SEAMET(odnośnik otworzy się w nowym oknie) postanowili ustalić, w jaki sposób ekosystemy morskie zareagują na nadchodzącą zmianę klimatu, prognozowane na podstawie aktualnych scenariuszy. Badania skupiły się na poszukiwaniu odpowiedzi na dwa główne pytania – czy rośliny i związane z nimi organizmy żyjące w tych ekosystemach przetrwają, ponieważ są odporne na te stresory? Jeśli nie, jakie będą konsekwencje dla ekosystemów, których są częścią? „Skupiliśmy się na fizjologii traw morskich(odnośnik otworzy się w nowym oknie), które posłużyły za wskaźnik ich zdrowia oraz ich działania jako kompleksowego ekosystemu. Wybór ten był podyktowany faktem, że rośliny te są ważnym dostawcą usług ekosystemowych i charakteryzują się pewną wartością dla gospodarki”, wyjaśnia Nick Kamenos, koordynator projektu z ramienia Uniwersytetu w Glasgow(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Zjednoczonym Królestwie. „Trawa morska jest wręcz idealnym systemem modelowym do oceny negatywnego wpływu czynników związanych z globalnymi zmianami klimatu na ekosystemy morskie”.
Dom wielu ryb, ptaków i bezkręgowców
Badana roślina, będąca podstawą wielu siedlisk, stanowi dom dla różnorodnych organizmów morskich, wspomaga proces recyklingu składników odżywczych i poprawia jakość wody. Ekosystemy przybrzeżne zdominowane przez trawy morskie zajmują powierzchnię blisko 40 milionów hektarów(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i stanowią naturalne obszary wychwytujące i magazynujące wytwarzany przez człowieka dwutlenek węgla z atmosfery i oceanów. „Nasi badacze dokonali opracowania globalnego stanu traw morskich, dobierając w tym celu szereg stanowisk badawczych posiadających pewne cechy, dzięki których mogły posłużyć za reprezentatywne przykłady stanu oceanów przyszłości”, dodaje Kamenos, który przeprowadził swoje badania dzięki wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”. „W ramach wykonanych badań naukowcy zmierzyli cechy fizjologiczne traw, w tym wydajność fotosyntezy, aby sprawdzić w ten sposób, jak radzą sobie w danych warunkach”. Wybrane obszary badawcze znajdowały się zarówno na terenie Europy (we Francji, w Portugalii i Szkocji), w Afryce Wschodniej (wyspa Réunion) i w Meksyku, dzięki czemu obejmowały oceany Atlantycki, Spokojny i Indyjski, a także Morze Śródziemne. Pomimo że badacze skupiali się na trawie morskiej z gatunku Zostera marina, w badaniach doświadczalnych oraz w pracach terenowych zostały także wykorzystane dwa inne gatunki (Cymodocea nodosa i Syringodium isoetifolium). Zespoły badawcze z Glasgow nawiązały w tym celu współpracę z naukowcami z Francji, Meksyku i Portugalii.
Połączone badania laboratoryjne i terenowe
„Wszystkie przeprowadzone doświadczenia obejmowały dwa główne czynniki środowiskowe wynikające ze zmiany klimatu, czyli wzrost temperatury i stężenia dwutlenku węgla, prowadzące do zakwaszania oceanów. Wzięliśmy także pod uwagę równoleżnikowe gradienty klimatyczne i inne czynniki środowiskowe”, mówi Kamenos, który uzyskał tytuł doktora biologii morskiej na Uniwersytecie w Londynie. Badane rośliny były zbierane przez nurków. Następnie naukowcy przeprowadzali doświadczenia polowe przy pomocy specjalnie zaprojektowanego urządzenia do pomiaru ilości tlenu wytwarzanego w procesie fotosyntezy”. „Dane zgromadzone w ramach projektu SEAMET stanowiły cenne źródło informacji na temat zdolności trawy morskiej do przystosowania się do zmian, które zajdą w oceanach w niedalekiej przyszłości. Te informacje są kluczowe zarówno dla naukowców, jak i dla decydentów politycznych, ponieważ siedliska trawy morskiej odgrywają niezwykle ważną rolę – są bowiem morskimi magazynami dwutlenku węgla, a dodatkowo służą jako bufory zakwaszania oceanów(odnośnik otworzy się w nowym oknie)”, podsumowuje Kamenos. Badacz zwrócił uwagę na kolejne osiągnięcie projektu, czyli opracowanie „równoleżnikowego gradientu odpowiedzi”. Opracowany w ramach projektu wskaźnik pozwala na zaobserwowanie, w jaki sposób poszczególne próbki traw morskich zareagowały na różne zmiany temperatury oraz zmianę klimatu, w zależności od szerokości geograficznej, na której się znajdują. Projekt ponadto wpisuje się w działania na rzecz realizacji nowej europejskiej strategii ochrony różnorodności biologicznej(odnośnik otworzy się w nowym oknie), z racji tego, że siedliska trawy morskiej są uważane za ważne elementy różnorodności biologicznej.