Kaļķakmens aļģes: okeāna paskābināšana padara plānāku skeletu

Kokolitoforīdi reaģē uz vides izmaiņām

Krīta aļģu Emiliania huxleyi morfotipi ar atšķirīgu kalcifikācijas pakāpi. Priekšpuse: augsti kasificēti organismi, aizmugurē samazinās pārkaļķošanās pakāpe. © Luc Beaufort / CEREGE / Univ. Aix-Marseille / CNRS)
lasīt skaļi

Pirmo reizi pētnieki globālā mērogā ir izpētījuši, kā jūras kaļķainās aļģes to dabiskajā vidē reaģē uz pieaugošo paskābināšanos, palielinot oglekļa dioksīda daudzumu. Pašreizējā zinātniskā žurnāla "Daba" numurā viņi apraksta, ka grupas Coccolithophoriden aļģes veido plānāku kaļķakmens skeletu, ja pH jūrā samazinās.

Tāpēc jūras ekosistēmā pārkaļķošanās pakāpes izmaiņas acīmredzami ir daudz izteiktākas nekā iepriekš tika uzskatīts laboratorisko eksperimentu dēļ, sacīja pētnieki. Izmaiņas ietekmē globālo oglekļa budžetu, jo pētītie mikroaļģes ietekmē oglekļa dioksīda apmaiņu starp okeānu un atmosfēru.

Paaugstināta okeānu paskābināšanās

Apmēram trešdaļu antropogēnā oglekļa dioksīda uzņem okeāni un reaģē, veidojot ogļskābi un tās reakcijas produktus. Aizvien pieaugošā fosilā kurināmā izmantošana pagājušajā gadsimtā ir palielinājusi okeānu paskābināšanos, mainot jūras ekosistēmas. Īpaši jutīgi ir kaļķi veidojošie organismi, piemēram, koraļļi un kaļķainās aļģes - tā sauktie kokolitofori. Šīs mikroskopiskās aļģes ir fitoplanktona daļa un veido kaļķa trombocītu skeletu.

Kokkolitofori ir ļoti izplatīti un veido lielu daļu no jūras kaļķiem - procesu, kas ģeoloģiskā laika mērogā ir novedis pie kaļķu atradnēm, piemēram, kaļķakmens klintīm Rīgenā. Kalcificēto aļģu reakcija uz okeāna paskābināšanos to dabiskajā vidē vēl nekad nav pētīta globālā mērogā.

Satelīta attēls kaļķainu aļģu, tā dēvētā kokolitofora zieda, masveida attīstībā pie Anglijas dienvidrietumu krasta. © NASA

Tiek izmantota jauna metode

Izmantojot metodi, kuru Francijas pētniecības institūtā CEREGE izstrādāja Lū Buforts, tagad ir analizēts liels skaits planktona un nogulumu paraugu, dokumentējot izmaiņas okeāna kokolitoforu kalcifikācijas okeānā šodien un pēdējos 40 000 gados. displejs

Rezultāti rāda, ka kokolitofori veido mazāk kaļķu, ja ūdenī ir mazāk karbonātu jonu, tas ir, ir zemāks pH (skābe ir). "Reakcijas dabiskajā sistēmā ir daudz spēcīgākas, nekā tika pieņemts iepriekš, " ziņo Bjorns Ross no Alfrēda Vegenera Polāro un jūras pētījumu institūta. Lai gan laboratorijas eksperimenti jau parādīja, ka, palielinoties paskābināšanai, pārkaļķošanās pakāpe samazinās, aļģes veido plānāku skeletu. Jūras ekosistēmā sugas mainās no izteikti uz vāji kalcificētām sugām un celmiem.

Nelielas atšķirības, lielas sekas

"Pat nelielām fizioloģiskām atšķirībām viņu reakcijā uz vides izmaiņām var būt lielas ekoloģiskas sekas, ja tas ietekmē viņu konkurētspēju, " skaidro Ross. Palielinoties okeāna paskābinājumam, var aizstāt sugas, kurām ir nepieciešams vairāk enerģijas, lai izveidotu savu kaļķakmens skeletu. Tādējādi kokolitoforu grupa nākotnē varētu uzņemt mazāk oglekļa ar nenoteiktām sekām globālajam oglekļa ciklam.

Tomēr pētījums arī parāda, ka no šīs vispārējās tendences var būt izņēmumi. Čīles piekrastes zonā, kur mūsdienu okeānos valda pārliecinoši apstākļi - pH vērtības ir no 7, 6 līdz 7, 9, nevis vidēji 8, 1 -, zinātnieki atrada ārkārtīgi spēcīgi kalcificētus kokolitoforus.

Ģenētiskā analīze parādīja, ka tas ir daudzveidīgs kokolitoforīdu sugas Emiliania huxleyi celms. Šis celms acīmredzami ir spējis pielāgoties vides apstākļiem, kas ir nelabvēlīgi kalcifikācijai. Tomēr, ņemot vērā pašreizējo straujo klimata pārmaiņu ātrumu, ir ļoti apšaubāmi, vai citi kokolitoforu pārstāvji spēs pielāgoties šai likmei.

(Alfrēda Vegenera Polāro un jūras pētījumu institūts, 05.08.2011. - DLO)