Mélytengeri robotok kutatják az algavirágzás titkos eredetét

Fitoplankton virágzik a Barents-tengerben.
Fitoplankton virágzik a Barents-tengerben. A NASA képét Jeff Schmaltz és Joshua Stevens készítette

Az Atlanti-óceán északi részén minden tavasszal felrobbannak az apró, szabadon lebegő algák, amelyek az óceán táplálékláncának alapját képezik. Miközben ezek a mikroorganizmusok haleledellé változtatják magukat, hatalmas mennyiségű szén-dioxidot is felfalnak, így a természet egyik kulcsfontosságú harcosává teszik őket az ellene folytatott küzdelemben. klímaváltozás.

A tudósok azonban soha nem értették meg, hogy pontosan mi váltja ki az éves virágzást. Ez egy rejtvény, amely évtizedek óta zavarja az oceanográfusokat. Sok éven át a hagyományos módon műholdakon keresztül tanulmányozták ezeket a virágokat. De ez nem működik, ha felhők vannak a fejünk felett, ami azt jelenti, hogy a kutatók gyakran voltak sötétben.

Most azonban a kifinomult tengeri robotok új generációjának köszönhetően a kutatók végre megismerhetik az algákat – és más dolgokat is.

Műholdkép egy virágzásról az Atlanti-óceán északi részén.
Műholdkép egy virágzásról az Atlanti-óceán északi részén. A NASA Föld Obszervatóriuma

A „biogeokémiai profilozó úszók” vagy BGC-Argo úszók néven ismert eszközök több mint egy mérfölddel az óceán felszíne alatt működhetnek, lehetővé téve olyan adatok gyűjtését, amelyeket korábban soha nem gyűjtöttek. Ezek a robotok egy korábbi leveszett változata Argo úszó.

„Az úszókkal gyűjtött adatokat főként az óceáni ökoszisztéma és az óceáni ökoszisztéma jobb megértésére használták fel biogeokémiai folyamatok” – mondta Hervé Claustre, a Francia Nemzeti Tudományos Központ vezető tudósa Kutatás. „Ez különösen fontos a Föld szén-dioxid-rendszerére vonatkozó elméletek és modellek tökéletesítése szempontjából.” Az adatokat „az óceán változó biokémiai állapotának nyomon követésére és előrejelzésére fogják használni” – mondta.

A virágzást ösztönző tényezők megértése létfontosságú annak megértéséhez, hogy az algák, amelyek hatalmas mennyiségű szén-dioxidot szívnak fel reagálni a klímaváltozásra – magyarázta Alexandre Mignot, a Laboratoire d’Océanographie de posztdoktori kutatója. Villefranche.

A tudósok bevetik a BGC-Argo úszót.
A tudósok bevetik a BGC-Argo úszót. Léo Lacour

Az Atlanti-óceán északi része messze meghaladja a súlyát, amikor a szén-dioxid súrolásáról van szó. Míg a világ óceánjai teljes felszínének kevesebb mint 1,5 százalékát teszi ki, a tengerek által megkötött CO2 körülbelül 20 százalékát fogja meg. A hideg óceánvizek segítenek csapdába ejteni a bolygót melegítő szén-dioxidot, amely a légkörben marad. Ezután az algák a fotoszintézis során felszívják a szén-dioxidot, akárcsak a füvek és a fák a szárazföldön.

Az eddig összegyűjtött információk alapján a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a tavaszi virágzást "téli forrongás" előzi meg, amikor az algák hajlamosak lefekvődni. Az adatok azt sugallják, hogy az algák – bár szerényen – valóban növekedhetnek a tél folyamán, a viszonylagos víznyugalom időszakaiban. Míg a viharos vizek szétszórják a napsugarakat, a nyugodt vizek átengedik a fényt, ösztönözve az algák növekedését.

"Ezek a néhány napig tartó helyi virágzások kiindulópontjai lehetnek a néhány hónappal későbbi robbanásszerű tavaszi virágzásnak" - mondta Mignot. A kutatók két cikkben írták le munkájukat – az egyikben tanulmány, kiadva Nature Communications, és egy második tanulmány ami benne jelent meg Természetföldtudomány.

Egy BGC-Argo úszó.
Egy BGC-Argo úszó. David Lucquet, IMEV.

Egy tipikus úszó az idő nagy részét 1000 méterrel az óceán felszíne alatt tölti „alvó üzemmódban”, az áramlatokkal együtt sodródva. Öt-tíznaponta felébred, hogy a víz fölé emelkedjen, és adatokat gyűjt a felszínre vezető úton. Mivel az úszók több érzékelőt hordoznak, információkat gyűjthetnek az óceán által megkötött szénről, valamint az óceánvizek savasságáról és oxigéntartalmáról.

Egy nemrég megjelent tanulmány, sőt, nyugtalanító híreket hozott az óceánok oxigénszintjének zuhanásáról, mondván a víz mennyiségét az oxigén nélküli nyílt óceánban több mint négyszeresére nőtt az elmúlt 50 évben évek. A probléma a part menti vizeket is sújtja – ugyanez a tanulmány szerint az alacsony oxigéntartalmú helyek több mint tízszeresére nőttek a part menti területeken 1950 óta. Ráadásul a tendencia várhatóan folytatódik. A lap azt jósolta, hogy a Föld felmelegedésével tovább csökken az oxigén.

Az alacsony és csökkenő oxigénszint a nyílt óceánban és a part menti vizekben a biogeokémiától az élelmezésbiztonságig számos folyamatot érint.
Az alacsony és csökkenő oxigénszint a nyílt óceánban és a part menti vizekben a biogeokémiától az élelmezésbiztonságig számos folyamatot érint. A globális térkép azokat a part menti helyeket jelöli, ahol az antropogén tápanyagok súlyosbították vagy 2 mg-nál kisebb O2-csökkenést okoztak. liter−1 (<63 μmol liter−1) (piros pontok), valamint óceáni oxigén-minimális zónák 300 m mélységben (kék árnyalatú régiók). Tudomány

„Az oxigénkoncentráció az a változó, amelyből a legtöbb mintát vesznek a BGC-Argo úszók” – mondta Claustre. Az eszközök létfontosságúak az oxigénhiányos területek kiterjedésének mérésében.

A robot-meghajtású óceánmegfigyelő rendszer által szolgáltatott adatok valószínűleg segíteni fogják a kereskedelmi halászatot – tavasszal a virágzás az alapja annak a tengeri táplálékláncnak, amely táplálja az emberi fogyasztásra szánt halakat. Segít a tudósoknak abban is, hogy jobban megértsék, hogyan hat az éghajlatváltozás a tengeri ökoszisztémákra. Még jobb: „mindenhol, bármikor és bármilyen tengeri állapot mellett működnek” – mondta Mignot.

Marlene Cimons a számára ír Nexus Media, az éghajlattal, az energiával, a politikával, a művészettel és a kultúrával foglalkozó híradó.

Legújabb blogbejegyzés

Ritka, mesés rózsaszín leguánt fedeztek fel
August 06, 2023

Éppen időben, hogy veszélyeztetettnek ítéljék, a tudósok egy megfoghatatlan új leguánfajt fedeznek fel a Galápagoson. Rózsaszín leguán Darwin 183...

Videó: A tintahal kromatoforokat használ a szín megváltoztatására
August 06, 2023

A nagyúszójú zátony tintahal különböző élőhelyeinek használata többféle álcázási stratégiát igényel. Most látod – és most egy kicsit kevésbé.A Cse...

Hangos az óceánban?
August 06, 2023

A bizonyítékok azt sugallják, hogy zsivajunk mélyreható hatással van a tengeri élővilágra. Minden menet 24 órájában csend borul az indonéz Bali sz...