CP v2

Tag: Fitoplanktonas

  • Vandenynuose sninga ne sniegu: mokslininkai atskleidė, kaip lipnios dalelės „užrakina“ anglį

    Vandenynuose sninga ne sniegu: mokslininkai atskleidė, kaip lipnios dalelės „užrakina“ anglį

    Iš pirmo žvilgsnio vandenyje plūduriuojančios organinių liekanų dalelės atrodo nereikšmingos, tačiau jos yra vienas svarbiausių natūralių mechanizmų, padedančių šalinti anglį iš vandenyno paviršiaus. Naujas tarptautinis tyrimas rodo, kad šio proceso sėkmę gali lemti iki šiol menkai vertinta savybė: dalelių lipnumas, arba klampumas.

    Mokslininkai analizavo vadinamąjį jūrinį sniegą, kuris neturi nieko bendra su sušalusiu vandeniu. Tai mikroskopiniai organinės ir neorganinės medžiagos gumulėliai, sudaryti iš žuvusio planktono, organizmų liekanų, gleivių, išmatų ir mineralinių dalelių, kurie pamažu leidžiasi į gelmes.

    Šios sankaupos kelionės metu perneša anglį, kuri anksčiau buvo „surišta“ jūrų organizmų, ypač fitoplanktono, fotosintezės metu naudojančio anglies dioksidą. Dalis medžiagos pakeliui greitai suardoma mikroorganizmų, todėl į gilesnius vandenis nukeliauja ne visa anglis, o tik dalis.

    Tyrėjai skaičiuoja, kad jūrinis sniegas kasmet iš paviršinių vandenų į gelmes perkelia daugiau nei 10 mlrd. tonų anglies. Maždaug 2 mlrd. tonų pasiekia tokį gylį, kuriame anglis gali išlikti šimtus ar net tūkstančius metų, todėl net ir nedideli šio mechanizmo pokyčiai svarbūs globaliems klimato modeliams.

    Kas lemia, ar anglis „nugrimzta“?

    Norėdami suprasti, kas nulemia likusios dalies likimą, mokslininkai sukūrė metodą, leidžiantį jūrinį sniegą stebėti trimatėje erdvėje. Jie sujungė 3D konfokalinę mikroskopiją su fluorescenciniais žymenimis ir taip galėjo įvertinti dalelių sandarą bei stebėti, kaip jas kolonizuoja bakterijos.

    Paaiškėjo, kad mikroorganizmams lengviau įsikurti mažiau lipniose dalelių vietose, arčiau jų paviršiaus. Tirštesni, lipnesni fragmentai tampa sunkiau įveikiama kliūtimi, todėl bakterijoms reikia daugiau laiko ir „darbo“, kad pasiektų gilesnius sluoksnius.

    Laboratoriniai eksperimentai parodė, kad labiau lipnios dalelės skyla lėčiau ir vėliau subyra į smulkesnius fragmentus. Kompiuterinės simuliacijos leido daryti išvadą, kad dėl to jos turi daugiau šansų nusileisti į didesnį gylį, kur anglis gali būti ilgai „užkonservuota“.

    Kodėl lipnumas toks svarbus klimatui?

    Vertinimai rodo, kad didelio klampumo dalelės į gilų vandenyną gali nunešti daugiau nei šešis kartus daugiau anglies nei mažo klampumo dalelės. Tai reiškia, kad vien dalelių fizinės savybės gali iš esmės pakeisti, kiek anglies galiausiai sugrįžta į apytaką ir kiek ilgam pašalinama iš sistemos.

    Šios įžvalgos aktualios tobulinant anglies apytakos vandenynuose modelius, kurie naudojami prognozuojant klimato kaitos scenarijus. Jei mokslininkai ir toliau tikslins, kokios dalelės ir kokiomis sąlygomis efektyviausiai „užrakina“ anglį, bus lengviau įvertinti ir vandenynų vaidmenį lėtinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikį.

  • NASA parodė stulbinančią transformaciją: Juodoji jūra pavasarį tampa turkio spalvos

    NASA parodė stulbinančią transformaciją: Juodoji jūra pavasarį tampa turkio spalvos

    NASA paskelbė naujausias palydovo PACE nuotraukas, kuriose aiškiai matyti ryški Juodosios jūros spalvos kaita. Pavasarį ir vasaros pradžioje dalis jūros paviršiaus iš tamsaus atspalvio persimaino į pieno melsvą ar turkio spalvą, o vaizdas įspūdingas net iš orbitos.

    Mokslininkai pabrėžia, kad tai nėra staigmena: toks reiškinys Juodojoje jūroje kartojasi sezoniškai. Spalvą lemia ne tarša ar neįprasti cheminiai procesai, o masinis mikroskopinių organizmų suaktyvėjimas, kurį palydovai gali užfiksuoti labai detaliai.

    Kas nudažo jūrą turkiu?

    Pagrindiniai šio reginio kaltininkai yra kokolitoforai – fitoplanktonui priskiriami vienaląsčiai organizmai. Juos dengia plokštelės iš kalcio karbonato, todėl suintensyvėjus jų „žydėjimui“ jūros paviršius tampa šviesesnis, nes šios dalelės efektyviai sklaido ir atspindi šviesą.

    Nors atskiro organizmo plika akimi pamatyti neįmanoma, milijardinės populiacijos pakeičia ištisų akvatorijų išvaizdą. Tokie žydėjimai dažniausiai suaktyvėja, kai pagerėja apšvietimas, sušyla vanduo ir susidaro palankesnės sąlygos planktonui sparčiai daugintis.

    Kitu metų laiku Juodojoje jūroje dažniau dominuoja kitos mikrodumblių grupės, pavyzdžiui, titnagdumbliai, kurie vandens paviršiaus taip neiššviesina. Dėl to didžiąją metų dalį jūra atrodo tamsesnė, o staigus turkio „proveržis“ ryškiausiai išsiskiria būtent šiltuoju sezonu.

    PACE misija ir ką ji stebi

    Nuotraukos padarytos PACE palydovu, kuris skirtas vandenynų ir atmosferos stebėsenai, įskaitant aerozolius, debesis ir jūrų ekosistemų pokyčius. Jo Ocean Color Instrument sensorius matuoja itin subtilius vandens spalvos skirtumus, kurie išduoda, kaip kinta planktono kiekis ir pasiskirstymas.

    Tokia stebėsena svarbi ne tik dėl gražių vaizdų: pagal spalvos signalus galima vertinti ekosistemų būklę, maistinių medžiagų pasiskirstymą ir netiesiogiai stebėti kai kuriuos klimato kaitos poveikius. Palydoviniai duomenys leidžia aprėpti didžiules teritorijas ir sekti procesus beveik realiuoju laiku, kai tiesioginiai matavimai jūroje būtų brangūs ar sudėtingi.

    Kodėl tai svarbu klimatui?

    Kokolitoforai svarbūs ir dėl anglies apytakos: augdami jie naudoja ištirpusį anglies dioksidą, o žuvę dalį anglies „išneša“ į gilesnius sluoksnius, kai organinė medžiaga ir mineralinės plokštelės grimzta žemyn. Dėl to tokie žydėjimai yra vienas iš natūralių procesų, kurie prisideda prie anglies kaupimo vandenynuose.

    Mokslininkams svarbu suprasti, kaip tokie sezoniniai reiškiniai kinta ilgalaikėje perspektyvoje, nes jūrų ekosistemos jautriai reaguoja į vandens temperatūrą, stratifikaciją ir maistinių medžiagų cirkuliaciją. Būtent todėl PACE tipo misijos laikomos vienu svarbiausių šiuolaikinės oceanografijos įrankių, padedančių matyti „didįjį paveikslą“ pasauliniu mastu.