Do końca wieku fitoplankton z tropików czeka exodus

Naukowcy przewidują, że w kolejnych dekadach stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze będzie coraz większe, co sprawi, że ziemia i oceany będą się bardziej nagrzewać. Naukowcy zauważają jednocześnie, że przetrwanie całej masy zwierząt wodnych zależy od obecności fitoplanktonu - mikroskopijnych roślin, które (razem ze swoimi zwierzęcymi, planktonicznymi odpowiednikami) stanowią podstawę łańcucha pokarmowego. Jeśli zabraknie fitoplanktonu, ucierpi też reszta ekosystemu.

Aby sprawdzić, jak cała ta drobnica zniesie wzrost temperatur, Mridul Thomas z Michigan State University w Hickory Corners i jego współpracownicy przeprowadzili badanie, którego wyniki podało "Science". Zestawili dane z dziesięcioleci badań, dotyczących reakcji fitoplanktonu na zmiany temperatur. Każdy z gatunków tych mikroskopijnych roślin ma "ulubioną" wartość temperatury, w której najlepiej rośnie. Tempo wzrostu spada jednak gwałtownie, jeśli zbytnio przygrzeje.

Thomas porównał temperatury optymalne dla różnych gatunków ze średnimi temperaturami panującymi w oceanach, w których badane gatunki żyją. "Optymalne dla fitoplanktonu temperatury są bardzo bliskie średnim temperaturom środowiska, z którego go pobrano" - opowiada Thomas. - Fitoplankton przystosował się do temperatur, jakie panują obecnie w jego środowisku".

Niektóre gatunki wydają się jednak przystosowane lepiej niż inne. Większość gatunków ze stref umiarkowanych żyło w wodach o kilka stopni chłodniejszych, niż wartość preferowanej przez nie ciepłoty. Naukowcy zakładają, że gatunki te powinny znieść ocieplenie nie najgorzej. Trudniej będzie gatunkom z tropików, które już teraz żyją w wodzie o temperaturze dla siebie optymalnej lub nieco cieplejszej. To sprawia, że w przyszłości mogą mieć kłopoty z przetrwaniem - prognozują badacze.

Naukowcy posłużyli się też modelem klimatycznym, który pozwala symulować temperatury oceanu w końcu XXI wieku. Dzięki temu ocenili, jak zmieni się środowisko życia fitoplanktonu. Według modelu jedna trzecia gatunków tropikalnych zmuszona była przemieścić się na północ albo południe od strefy tropików, gdzie znalazła lepsze warunki do przetrwania. "W tropikalnych częściach oceanów widać było wielki spadek różnorodności" - relacjonuje Thomas.

Nie jest jasne, jak naprawdę zmienią się ekosystemy - zastrzega badacz. Teoretycznie te gatunki fitoplanktonu, które pozostaną w tropikach, powinny się bardziej rozplenić. W takim wypadku żywiące się nimi zwierzęta wciąż będą miały co jeść.

Doświadczenie mówi jednak co innego - zauważa Stephen Simpson z brytyjskiego University of Exeter, cytowany przez "New Scientist". Jego zdaniem ucierpi na tym różnorodność gatunków, a dolne ogniwa łańcucha pokarmowego doznają poważnego uszczerbku.

Simpson wykazał wcześniej, że intensywne El Nino, jakie w 1998 r. dramatycznie nagrzało Pacyfik - sprawiło, że spadła produktywność oceanu w rejonie Polinezji Francuskiej. Dorosłe ryby głodowały i przestały się rozmnażać, co całe ich populacje doprowadziło do zapaści. Z innych badań wynika natomiast, że w cieplejszych oceanach kurczą się populacje fitoplanktonu, i że nawet krótkotrwałe fale upałów mogą trwale zmienić ekosystemy. "Jeśli coś takiego stanie się normą w tropikach, kluczowe ekosystemy czeka degradacja, a łowiska - zapaść. To oznacza fatalne skutki dla wielu najbiedniejszych społeczeństw" - mówi Simpson.

Tropikalny fitoplankton może przetrwać w dwóch przypadkach. Przede wszystkim musiałby się nieco przemieścić ku biegunom (musiałby wtedy jednak "wygryźć" te gatunki fitoplanktonu, które zastanie w odpowiadającym mu rejonie). Mógłby też trwać w tropikach i ewoluować tak, by znieść zmianę klimatu. Fitoplankton szybko się rozmnaża, dlatego przynajmniej teoretycznie powinien być zdolny do gwałtownej ewolucji.

W ubiegłym roku Emma Huertas z Andaluzyjskiego Instytutu Nauk o Morzu w hiszpańskim Puerto Real próbowała sprawdzić, czy taka sytuacja jest możliwa. Zmusiła komórki fitoplanktonu (należące do 12 gatunków) do życia w coraz wyższych temperaturach. Komórki reagowały przeróżnie. Jedne gatunki szybko do nowości przywykły, inne - bezskutecznie - próbowały się jej oprzeć. (PAP)

zan/ mrt/