Apele mai calde aduc înflorirea mai timpurie a planctonului

Primăvara aduce înflorire, și nu doar pe uscat. Apele mai calde stimulează creșterea unei mici bacterii care locuiesc în ocean. Peste 10 ani de date colectate la un observator oceanic neobișnuit de înaltă tehnologie arată că creșterea rapidă a fitoplanctonului Sinechococ este determinată de o creștere a temperaturii. Pe măsură ce căldura primăverii vine mai devreme, la fel crește și creșterea anuală a fitoplanctonului, ceea ce duce la o schimbare a timpului „înfloririi” sale, arată noul studiu.

„Aceasta este o descoperire surprinzătoare”, spune ecologistul marin François Ribalet de la Universitatea Washington din Seattle, care nu a fost implicat în studiu. Fitoplanctonul răspunde la mulți factori de mediu, inclusiv disponibilitatea luminii și a nutrienților, spune Ribalet. „Dar această lucrare arată că doar temperatura conduce dinamica populației. Ca ecologiști, credem întotdeauna că lucrurile sunt foarte complexe, dar uneori sunt simple.”

Cercetătorii, raportând în 21 octombrie Ştiinţăa mai descoperit că la început, mici prădători de Sinechococ ține pasul cu creșterea planctonului, ucigându-i pe măsură ce cresc. Apoi, din motive necunoscute, apare o întârziere în ritmul vorace al prădătorilor. SinechococcusDiviziunea celulară rapidă indusă de căldură continuă totuși fără încetare, ducând la o înflorire.

Un instrument subacvatic elegant a permis echipei de cercetare să descopere legătura dintre apele mai calde și înfloririle anterioare. Numit FlowCytobot, poate petrece luni de zile sub valuri, permițând colectarea de date fără precedent. Echipat cu un citometru de flux care folosește lasere pentru a identifica și număra celulele într-un singur fișier, FlowCytobot s-a așezat la aproximativ patru metri sub suprafața apei. A fost atașat la un turn de comunicații care se află la aproximativ o milă în mare, în largul coastei Massachusetts, ca parte a Observatorului de coastă Martha’s Vineyard. Cu energie electrică și o conexiune la internet de la turnul cu cablu, echipa a colectat date pe parcursul a 13 ani.

În mod obișnuit, florile sunt evaluate prin satelit sau prin prelevare intermitentă: cercetătorii ies într-o barcă, colectează mostre de apă și le aduc înapoi la țărm pentru analiză, spune Heidi Sosik de la Woods Hole Oceanographic Institution, co-inventatorul FlowCytobot. Dar, cu excepția unui schimb ocazional de instrumente, FlowCytobot a strâns date continue pe măsură ce anotimpurile veneau și treceau, nord-easternul făcea furie și apele se agitau. Combinarea acestor date cu un model matematic și înregistrările temperaturii apei a arătat că pentru fiecare creștere în grad Celsius a temperaturii medii în aprilie, înflorirea de primăvară a avut loc cu patru până la cinci zile mai devreme. Din 2003 până în 2012, înfloririle au fost cu aproximativ trei săptămâni mai devreme decât de obicei; înflorește apoi mai târziu, reflectând primăveri mai reci din 2013 până în 2015.

Impactul acestei schimbări a timpului nu este clar și depinde parțial de soarta Sinechococ. Fitoplanctonul care locuiește în ocean produce aproximativ jumătate din oxigenul atmosferei și, la fel ca și fotosintetizatoarele de pe uscat, microbii consumă dioxid de carbon în acest proces. Unde ajunge carbonul depinde de prădătorii fitoplanctonului: dacă micile creaturi care pășun fac cea mai mare parte a uciderii, atunci carbonul fitoplanctonului rămâne în lanțul trofic, poate ajunge în cele din urmă într-un pește sau o scoică. Dar dacă virușii sunt principalii ucigași, celulele fitoplanctonului se despart, se stabilesc ca materie organică care este degradată de alte bacterii și, astfel, elimină nutrienții din lanțul trofic.

„Aceasta este o speculație, dar ar putea însemna că oceanele mai calde duc la mici schimbări în rețeaua trofică”, spune Sosik. O altă necunoscută este ce alt fitoplancton poate fi împins deoparte de către Sinechococ. „Creșterea lor ar putea veni în detrimentul altor specii.”