Hvad forårsager North Atlantic Plankton Bloom?


Seks dage fra nu vil hver eneste af de milliarder fytoplankton, der lever i dag, blive døde-spist af zooplankton eller have drevet til bunden af ​​havet. Faktisk lever nogle af disse mikroskopiske planter, som kollektivt udfører så meget som fotosyntese som alle Jordens jordbaserede planter, kun i to dage. Men d

Seks dage fra nu vil hver eneste af de milliarder fytoplankton, der lever i dag, blive døde-spist af zooplankton eller have drevet til bunden af ​​havet. Faktisk lever nogle af disse mikroskopiske planter, som kollektivt udfører så meget som fotosyntese som alle Jordens jordbaserede planter, kun i to dage.
Men disse mikroskopiske planter har en ekstremt stor effekt på indholdet af kuldioxid i atmosfæren - både ved at suge det op under fotosyntese og ved at hjælpe med at drive den naturlige cirkulation af havet, der lader tættere, køligere vand, som har absorberet CO2, falder ned til bunden af havet på steder som Nordatlanten. Denne naturlige vask er en af ​​de største måder, at CO2, den mest rigelige drivhusgas, der er ansvarlig for klimaændringer, går ud af atmosfæren. At forstå, hvordan og hvorfor de små planter blomstrer hver forår, er derfor kritiske for at forstå, hvordan planetens levende systemer - og dermed planetens grundcykler - kan reagere på den globale opvarmning.
I årtier har videnskabsmænd antaget, at forårets havforhold var ansvarlige for de årlige planktonblomster, takket være havforskeren Harald Sverdrups pionerarbejde i 1950'erne. Men en ny analyse af satellitregistre antyder, at det måske ikke er så enkelt som fremkomsten af ​​forårsbetingelser frigør det fytoplanktones fotosyntiske potentiale, ifølge et papir i april-udgaven af økologi .
Fytoplanktonøkolog Michael Behrenfeld fra Oregon State University undersøgte ni års data fra NASAs satellit SeaStar og dens Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor (SeaWiFS). Dette værktøj gør det muligt for forskere at estimere den samlede overfladechlorofylkoncentration i oceanerne samt den relative carbonkoncentration i fytoplankton. Fokuseret på Nordatlanten viste Behrenfeld, at stigningen i antallet af planktoner, der blev afsløret af klorofyl- og carbonkoncentrationer, begynder midt om vinteren - når vækstbetingelserne er værste - snarere end at blive initieret af det skiftende vejr. Årsagen ser ud til at være dybvandsblandingen forårsaget af vinterstorme, der kurerer havet og derved gør det svært for de små dyr, der spiser fytoplankton for at finde deres bytte.
"Fraktionen af ​​fytoplanktonvækst tabt til grazerne bliver mindre og mindre, når du går ind i vinteren og dybere blanding", forklarer Behrenfeld. I grund og grund, fordi fytoplankton er spredt mere tyndt gennem mere vand eller fortyndet, har de vildgradere en sværere tid at finde dem. Det giver fytoplanktonerne mulighed for at begynde at opbygge midt på vinteren, en start i vækst, der er et forspil til den massive blomst, når vinterens storme holder op med at blande, og betingelserne for vækst forbedres.
Ved slutningen af ​​foråret indhenter grazerne op, forbruger så meget plankton som vokser og bringer blomsten tæt på. Men den nye hypotese justerer den gamle forståelse, at zooplanktongrazere og andre tab i det væsentlige eliminerer den samme mængde planteplankton, som Sverdrup foreslog i 1953.
Biogeokemist Jorge Sarmiento fra Princeton University's Atmospheric and Oceanic Sciences Program, der ikke var involveret i undersøgelsen, kalder det nye fund, at blomstrer starter i midvinteren "en provokerende idé ... det eneste tidspunkt, hvor dyrkning overstiger græsning, er meget tidligt." Han tilføjer: "Lad os se, hvad dataene siger i det lange løb."
Selvfølgelig forbliver denne metode til estimering af planktonkoncentrationer ved tolkning af chlorophyl- og carbonkoncentrationer fortsat at verificeres ved feltprøvning. "Det nordlige Atlanterhav er et ret uhyggeligt sted at gå om vinteren, ingen ønsker at gå der. En satellit er ligeglad med, hvor ubehagelige forhold er, " siger Behrenfeld og bemærker, at en ny undersøgelse, han gennemfører med havflåd, har givet data, der understøtter hans nye hypotese. "Nu skal vi gå ind i marken og lave nogle målinger."
Klimaændringer kan også give en test. Hvis det er den fortynding, der er forårsaget af dybvandsblanding som følge af vinterstorme, der sætter scenen for den årlige blomst, så skal en varmere verden med færre storme i Nordatlanten "reducere blomsten", bemærker Behrenfeld. "Vinterdyperne er allerede lavere i den sydlige ende af det nordlige Atlanterhav." På samme måde ser vi, at størrelsen af ​​blomsterne er mindre i den sydlige ende. "
Tilføjer Sarmiento: "Hvis [Nordatlantens fytoplankton] bliver mere effektiv eller mindre, vil der være feedback til jordbalancen af ​​CO2. Det er virkelig vigtigt at forstå systemet og forstå det godt nok, for at vi kan forudsige, hvordan det vil reagere på klimaændringer. "
Hvis fytoplanktonblomsten er reduceret, kan jorden tåle to kulstofdrænse: Der ville være mindre døde planktonlegemer (der har undgået forbrug af grazere), der falder til havbunden sammen med potentielt mindre syn på CO2-rige overfladevand. Og det kan igen forværre klimaforandringen forårsaget af ekstra atmosfæriske drivhusgasser.
Det er også vigtigt, fordi fytoplankton danner grundlaget for marint madbanen, hvilket betyder, at mange af verdens mest produktive fiskerier i vid udstrækning afhænger af disse mikroskopiske planters aktiviteter. Og andre regioner i verdens oceaner med lignende blomster kan følge lignende mønstre, som f.eks. Det Arabiske Hav og dets monsun-relaterede blomster.
Fytoplanktonblomens lange indløb og drivere er næppe det eneste mysterium i Nordatlanten. Disse årlige blomstrer viser trods hurtige ændringer i dominansen af ​​en type fytoplankton hurtigt efterfulgt af en anden - alligevel vokser den samlede befolkningsstørrelse relativt jævnt. Behrenfeld spørger om den mekanisme: "Hvordan virker det faktisk?"

Trump rådgivere til at diskutere Paris klimaaftaleKan en robot, et insekt eller Gud være opmærksom?Deportere planter og dyr for at beskytte dem mod klimaændringerFolk i dårlige kvarterer puster mere farlige partiklerNyligt fundet Exoplanet kan have Ring System Dwarfing SaturnusConjoined Comet: Hartley 2 maj har dannet sig fra 2 forskellige organerDen berømte "HeLa" Human Cell Line får sin DNA sekvenseretKan e-cykler skifte biler?