_ Cum clima schimbarea încurcă ceasul biologic al oceanului, cu consecințe necunoscute pe termen lung

În fiecare an, la latitudinile medii ale planetei, are loc un fenomen ciudat cunoscut sub numele de înflorirea de primăvară a fitoplanctonului. Vizibile din spațiu, nuanțele spectaculoase, mari și efemere, asemănătoare filamentului, de verde și albastru sunt modelate de curenții oceanici.

Înflorirea fitoplanctonului este compusă dintr-o multitudine de celule microscopice de alge care cresc și se acumulează la suprafața oceanului. un rezultat al debutului de zile mai lungi și mai puține furtuni – adesea asociate cu mutarea în primăvară.

Momentul înfloririi de primăvară a fitoplanctonului este, totuși, probabil să fie modificat ca răspuns la schimbările climatice. Schimbări care vor afecta – în bine sau în rău – numeroasele specii care sunt adaptate ecologic pentru a beneficia de oportunitatea sporită de hrănire pe care o reprezintă înflorirea în etapele cruciale ale dezvoltării lor.

Florile de fitoplancton sunt, în unele aspecte, metronome. dintre ciclurile oceanice anuale în jurul cărora sunt sincronizate ceasurile biologice ale multor specii.

Un exemplu este zooplanctonul Calanus finmarchicus, o clasă de microorganisme capabile doar să înoate în sus și în jos prin coloana de apă. Calanus finmarchicus petrec de obicei iarna în diapauză - versiunea marină a hibernarii - supraviețuind din rezervele lor de energie acumulate în oceanul adânc. În momentul în care consideră oportun primăvara, se ridică din abis pentru a pășuna pe flori și a se reproduce.

De asemenea, peștii și crustaceele sunt adaptate acestui metronom natural.

Pentru unele specii, cum ar fi creveții, femelele își depun în mod strategic ouăle în apă înainte de aceste înfloriri, astfel încât puii lor să aibă rezerve suficiente de hrană din momentul în care eclozează

Oricât de incredibil pare, unele specii pot „calculați” perioada de incubație a ouălor astfel încât ouăle să eclozeze în medie într-o săptămână de la înflorirea de primăvară așteptată.

Aici, din păcate, intră în ecuație schimbările climatice. Ceea ce era normal în trecut s-ar putea să se schimbe mai rapid decât se pot adapta speciile marine.

Zooplanctonul și larvele de pești constituie cea mai mare parte a ceea ce oamenii de știință oceanic numesc producție secundară. Producția secundară este un nivel trofic cheie care leagă producția primară (fitoplanctonul care folosește lumina soarelui pentru a produce biomasă) și nivelurile trofice superioare, cum ar fi peștii și mamiferele marine.

Această relație mare este cunoscută sub numele de cascadă trofică. , deoarece zooplanctonul este mâncat de peștii mici, iar peștii mici, la rândul lor, sunt mâncați de peștii mai mari. Un întreg ecosistem care bate pe un ceas determinat în mare măsură de momentul înfloririi de primăvară a fitoplanctonului, sperăm în sincronizare cu ceasurile biologice ale altor specii.

Orice modificare a momentului înfloririi de primăvară, de exemplu ca o rezultat al schimbărilor climatice, poate avea consecințe catastrofale pentru supraviețuirea populațiilor de zooplancton alături de pești și ecosisteme care se bazează pe această hrană abundentă.

Această teorie este cunoscută sub numele de ipoteza potrivirii/nepotrivirii și postulează că consumatorul cererea de energie ar trebui să „se potrivească” cu disponibilitatea maximă a resurselor

Pe platforma Newfoundland și Labrador din Atlanticul de Nord-Vest, înflorirea de primăvară începe în general mai devreme în sud (la jumătatea lunii martie pe Grand Banks of Newfoundland) și mai târziu în nord (sfârșitul lunii aprilie pe raftul sudic al Labradorului).

Progresia sud-nord a înfloririi s-a crezut mult timp a fi legată de retragerea anuală a gheții marine din regiune. Dar, cu durata și extinderea spațială a sezonului de gheață de mare s-au redus dramatic în Canada Atlantică în ultimii ani, relația dintre gheața de mare și momentul înfloririi a slăbit.

I — alături de o echipă de cercetători din toată Canada — a propus o nouă teorie pentru a explica inițierea înfloririi de primăvară pe raftul Newfoundland și Labrador.

Teoria noastră arată că tranziția de la iarnă la primăvară este cheia pentru declanșarea înfloririi. Iarna, condițiile de frig și furtună mențin oceanul bine amestecat. Cu toate acestea, sosirea primăverii aduce vânturi mai calme și temperaturi de încălzire - cuplate cu debite crescute de apă dulce. Aceste condiții fac ca oceanul să se reorganizeze în straturi de densitate diferită – un fenomen numit restratificare.

Restratificarea împiedică în mod eficient ca celulele fitoplanctonului din straturile superioare să devină ușor amestecate în vâltoarea forțelor oceanice. Acumularea lor la suprafața oceanului creează înflorirea.

Acest nou mecanism prezice cu succes momentul înfloririi de primăvară a fitoplanctonului pe mai mult de două decenii. De asemenea, ne permite să înțelegem mai bine impactul pe care schimbările climatice le au asupra oceanelor noastre.

Situat la confluența curenților oceanici subarctici și subtropicali, platforma Newfoundland și Labrador este în mod natural supusă unor mari fluctuațiile climei sale, cu impact asupra momentului înfloririi.

Studiul nostru a arătat că un climat mai cald este asociat cu re-stratificarea mai timpurie, cu înflorirea mai timpurie a fitoplanctonului și cu o abundență mai mare de specii cheie de zooplancton, cum ar fi Calanus finmarchicus în regiune.

Această descoperire deschide ușa către o mai bună înțelegere a dinamicii înfloririi și a condițiilor oceanice care conduc sănătatea ecosistemului.

Veștile bune pentru o regiune rece. precum raftul Newfoundland și Labrador este că un climat mai cald, cu izvoare mai blânde, precum cele pe care le-am văzut în ultimii ani, va duce la niveluri din ce în ce mai abundente de fitoplancton — cu beneficii clare pentru productivitatea ecosistemului.

Totuși, pentru cât timp vor rămâne pozitive aceste schimbări într-un climat în schimbare, nu putem spune.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)