Pierderea rapidă a gheții marine din Oceanul Arctic este adesea considerată o catastrofă ecologică. Cu toate acestea, cercetătorii au descoperit că același proces de topire ar putea ajuta la susținerea vieții în moduri neașteptate. Pe măsură ce gheața se retrage, creează condiții care încurajează creșterea algelor, fundamentul rețelei trofice marine arctice.
Algele formează baza majorității ecosistemelor oceanice, dar depind de azot pentru a crește - iar azotul este rar în apele arctice. Acum, o echipă internațională condusă de Universitatea din Copenhaga a descoperit că ar putea deveni disponibil mai mult azot decât credeau oamenii de știință odată. Această schimbare ar putea remodela viitorul vieții marine din regiune și ar putea influența cantitatea de carbon pe care o poate absorbi oceanul.
O Sursă Ascunsă de Azot Sub Gheață
Studiul este primul care confirmă faptul că fixarea azotului - un proces în care anumite bacterii transformă azotul gazos (N 2 ) dizolvat în apa de mare în amoniu - are loc sub gheața marină arctică, chiar și în cele mai îndepărtate și centrale zone ale acesteia. Amoniul nu numai că ajută aceste bacterii să prospere, dar hrănește și algele și, prin extensie, creaturile care depind de ele.
"Până acum, se credea că fixarea azotului nu poate avea loc sub gheața marină, deoarece se presupunea că condițiile de viață pentru organismele care efectuează fixarea azotului erau prea slabe. Ne-am înșelat", spune Lisa W. von Friesen, autorul principal al studiului și fost doctorand la Departamentul de Biologie.
Mai Puțină Gheață, Mai Multă Viață
Spre deosebire de majoritatea celorlalte oceane, unde cianobacteriile domină fixarea azotului, Oceanul Arctic se bazează pe un grup complet diferit de bacterii, cunoscut sub numele de non-cianobacterii. Cercetătorii au găsit cele mai ridicate rate de fixare a azotului de-a lungul marginii gheții - unde topirea este cea mai intensă. În timp ce aceste bacterii pot funcționa sub gheață, ele prosperă de-a lungul limitei de topire.
Pe măsură ce schimbările climatice accelerează retragerea gheții, această zonă de topire în expansiune ar putea permite pătrunderea mai multor azot în ecosistem.
"Cu alte cuvinte, cantitatea de azot disponibil în Oceanul Arctic a fost probabil subestimată, atât astăzi, cât și pentru proiecțiile viitoare. Acest lucru ar putea însemna că potențialul de producție de alge a fost, de asemenea, subestimat, pe măsură ce schimbările climatice continuă să reducă acoperirea cu gheață marină", spune von Friesen.
"Deoarece algele sunt principala sursă de hrană pentru animale mici, cum ar fi crustaceele planctonice, care, la rândul lor, sunt mâncate de pești mici, mai multe alge pot ajunge să afecteze întregul lanț trofic", adaugă ea.
Ar Putea Aceasta Ajuta Planeta Să Absoarbă Mai Mult CO 2?
Această nouă sursă de azot ar putea influența și cantitatea de dioxid de carbon pe care o preia Oceanul Arctic. Mai multe alge înseamnă mai multă fotosinteză, ceea ce permite oceanului să capteze cantități mai mari de CO 2 .
"Pentru climă și mediu, aceasta este probabil o veste bună. Dacă producția de alge crește, Oceanul Arctic va absorbi mai mult CO 2 , deoarece mai mult CO 2 va fi legat în biomasa algelor. Dar sistemele biologice sunt foarte complexe, deci este greu să facem predicții ferme, deoarece alte mecanisme pot trage în direcția opusă", explică Lasse Riemann, profesor la Departamentul de Biologie și autorul principal al studiului.
Cercetătorii subliniază că fixarea azotului ar trebui acum luată în considerare în modelele care prezic viitorul Arcticii.
"Nu știm încă dacă efectul net va fi benefic pentru climă. Dar este clar că ar trebui să includem un proces important, cum ar fi fixarea azotului, în ecuație atunci când încercăm să prezicem ce se va întâmpla cu Oceanul Arctic în următoarele decenii, pe măsură ce gheața marină scade", adaugă Riemann.
Cum Funcționează Fixarea Azotului
În Arctica, non-cianobacteriile efectuează fixarea azotului. Aceste microorganisme consumă materie organică dizolvată - adesea eliberată de alge - și, la rândul lor, produc azot fixat care promovează creșterea algală ulterioară. Acest schimb creează o buclă nutritivă mică, dar vitală, sub gheață.
Algele joacă un rol dublu în ecosistem: sunt atât punctul de plecare al lanțului trofic marin, cât și absorbanți naturali de CO 2 . Pe măsură ce cresc, ele trag dioxid de carbon din aer, care se poate scufunda ulterior pe fundul oceanului ca parte a biomasei lor.
În Spatele Descoperirii
Studiul, publicat în Communications Earth & Environment , a implicat oameni de știință de la Universitatea din Copenhaga (Danemarca), Universitatea Linnaeus (Suedia), Institutul Alfred Wegener (Germania), Universitatea Aix Marseille (Franța), Centrul Național de Oceanografie (Regatul Unit), Institutul Max Planck pentru Chimie (Germania), Universitatea din Stockholm (Suedia) și Universitatea Suedeză de Științe Agricole (Suedia). Descoperirile lor se bazează pe două expediții majore de cercetare la bordul spărgătoarelor de gheață IB Oden și RV Polarstern. Au fost colectate probe și măsurători de la 13 situri din Oceanul Arctic central, inclusiv regiuni din largul nord-estului Groenlandei și la nord de Svalbard.