Исследователи обнаружили, что двухлетняя волна тепла, известная как «Клякса», могла временно ослабить «биологический насос» Тихого океана, который перемещает углерод с поверхности океана в глубокие моря, где он может храниться в течение тысячелетий.
Канадские и европейские исследователи в сотрудничестве с Объединенным институтом генома Министерства энергетики США провели крупномасштабное исследование воздействия одной из крупнейших морских тепловых волн за всю историю наблюдений, в просторечии известной как Blob, на Тихий океан. микроорганизмы. Их наблюдения показывают, что не только более крупные морские обитатели подвержены влиянию резких изменений температуры моря.
"Волны тепла, такие как Blob, могут снизить биологическую роль океана как поглотителя фиксированного атмосферного углерода", - сказал доктор Стивен Халлам (он/он), микробиолог из Университета Британской Колумбии и автор исследования. статья опубликована в журнале Nature Communications Biology.
Этот процесс «биологической помпы» является важным механизмом для смягчения воздействия человеческой деятельности на климат Земли, говорит соавтор доктор Коллин Келлог (она/она), научный сотрудник Института Хакаи. «Океан является огромным глобальным резервуаром атмосферного углекислого газа. Если морские тепловые волны уменьшают способность углекислого газа поглощаться океаном, то это уменьшает этот резервуар и оставляет больше этого парникового газа в атмосфере».
Микробы составляют основу морской пищевой сети, выполняя такие важные функции, как синтез и переработка органических веществ. Очень мало известно о том, как на этих невидимых членов сообщества воздействуют морские волны тепла, но понимание их реакции может стать жизненно важным сигналом для остальной части морской пищевой сети.
"Морские волны тепла являются одной из самых больших проблем изменения климата", - объясняет доктор Сакия Трэвинг (она/ее), ведущий автор исследования в Университете Южной Дании. «Знание того, как они влияют на микробы - одни из самых маленьких, но самых распространенных организмов на Земле, - поможет нам понять, как тепловые волны повлияют на жизнь в наших будущих океанах».
Чтобы изучить эти ответы, в исследовании приняли участие исследователи из UBC, Канадского института наук об океане рыболовства и океанов и Института Хакаи. Они объединили семь лет секвенирования ДНК и океанографические измерения с буя в открытом море, известного как Ocean Station Papa (OSP), чтобы составить схему структуры микробных сообществ до и во время самой сильной морской волны тепла в последнее время.
OSP - конечная станция участка линии P. Линия P, работающая непрерывно с 1956 года, является одним из самых длинных океанографических временных рядов в мире и состоит из 26 гидрографических станций, начинающихся в прибрежных водах Британской Колумбии и направляющихся на запад к OSP, на расстоянии более 1400 км от побережья.
Основным воздействием, которое исследователи наблюдали во время Blob, которое началось в 2013 году, было увеличение количества микробов, специализирующихся на выживании в условиях, ограничивающих количество питательных веществ. Этот сдвиг, вероятно, был ответом на изменения в составе фитопланктона в регионе, в результате которых сократилось количество более крупных клеток, которые способствуют образованию частиц органического вещества. Это уменьшение количества крупных частиц, в свою очередь, препятствует биологическому насосу океана и его способности действовать как поглотитель углерода.
Исследования показали, что морские волны тепла являются прямым следствием изменения климата. Эти аномально теплые водоемы возникают все чаще по мере повышения глобальной температуры и нарушают экосистемы, в которых они появляются. Предыдущая работа над Blob задокументировала его обширное воздействие на жизнь в северо-восточной части Тихого океана, от фитопланктона, зоопланктона и популяций рыб до морских млекопитающих и птиц..
Текущая работа распространяет это воздействие на микробные пищевые сети, лежащие в основе переноса и секвестрации углерода в океане, одновременно подчеркивая необходимость непрерывных измерений временных рядов для более точного прогнозирования воздействия изменения климата на основные функции и услуги экосистемы.