Нове дослідження показує, що популяції північноатлантичного фітопланктону були стабільними з індустріальної ери, що суперечить попереднім дослідженням зменшення. Перефразовуючи Марка Твена, повідомлення про зменшення фітопланктону в Північній Атлантиці, можливо, були сильно перебільшені. У відомому дослідженні 2019 року використовувалися керни льоду в Антарктиді, щоб припустити, що морська продуктивність у Північній Атлантиці знизилася на 10% протягом індустріальної ери, з тривожними наслідками, що ця тенденція може тривати.
Але нові дослідження під керівництвом Вашингтонського університету показують, що морський фітопланктон, від якого залежать більші організми в усій морській екосистемі, може бути більш стабільним, ніж вважалося, у Північній Атлантиці. Проведений командою аналіз льодового ядра 800 років тому показує, що більш складний атмосферний процес може пояснити останні тенденції. Дослідження нещодавно було опубліковано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Розуміння ролі фітопланктону
Крихітні плаваючі фотосинтезуючі організми, відомі як фітопланктон, утворюють основу морської екосистеми. Ці мікроскопічні істоти також важливі для планети в цілому, оскільки виробляють приблизно половину кисню в атмосфері Землі.
Оскільки фітопланктон важко підрахувати, вчені намагаються виміряти його чисельність іншими способами. Фітопланктон виділяє диметилсульфід, смердючий газ, який надає пляжам характерний запах. Потрапивши в повітря, диметилсульфід перетворюється на метансульфонову кислоту, або MSA, і сульфат. Згодом вони випадають на сушу чи сніг, завдяки чому крижані керни є одним зі способів вимірювати чисельність популяції в минулому.
Інсайти Гренландського льоду
«Керни льоду Гренландії демонструють зниження концентрації MSA протягом індустріальної ери, що було визнано ознакою зниження первинної продуктивності в Північній Атлантиці», — сказала провідний автор Урсула Йонгеблод, докторант UW з атмосферних наук. «Але наше дослідження сульфату в керні льоду Гренландії показує, що сама по собі MSA не може розповісти нам усю історію, коли йдеться про первинну продуктивність».
З середини 1800-х років заводи та вихлопні труби також викидають у повітря гази, що містять сірку. Ці гази мають дещо різні форми атомів сірки, що дозволяє розрізнити морські та наземні джерела в керні льоду.
Глибша історична перспектива
Нове дослідження йде далі, ніж попереднє дослідження, шляхом вимірювання кількох сірковмісних молекул у ядрі льоду в центральній Гренландії з шарами, що охоплюють 1200-2006 роки. Автори показують, що створені людиною забруднювачі змінили хімічний склад атмосфери. Це, у свою чергу, змінило долю газів, що виділяються фітопланктоном.
«Дивлячись на керни льоду, ми виявили, що кількість сульфату, отриманого з фітопланктону, збільшилася в індустріальну епоху», — сказав Йонгеблод. «Іншими словами, зниження MSA «компенсується» одночасним збільшенням сульфату, отриманого з фітопланктону, що вказує на те, що викиди сірки, отримані з фітопланктону, загалом залишаються стабільними».
Наслідки та майбутні дослідження
Якщо цей баланс включити в розрахунки, популяції фітопланктону здаються досить стабільними з середини 1800-х років. Проте дослідники попереджають, що морські екосистеми залишаються під загрозою з багатьох напрямків.
«Вимірювання як MSA, так і сульфату, отриманого з фітопланктону, дає нам більш повну картину того, як викиди від морських первинних виробників змінювалися — або не змінювалися — з часом», — сказала старший автор Беккі Александер, професор атмосферних наук з університету.
«Вимірювання керна льоду разом з іншими незалежними оцінками чисельності фітопланктону (такими як вимірювання хлорофілу) і в поєднанні з дослідженнями моделювання (які допомагають нам оцінити, як змінюється хімія атмосфери та клімат з часом) можуть допомогти нам зрозуміти, як продуктивність моря змінилася в минулому та як продуктивність може змінитися в майбутньому».