• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania pokazują, jak mikroorganizmy morskie wpływają na ocieplanie się oceanów

    30.04.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    System klimatyczny Ziemi znajduje się pod wpływem oceanów, które spowalniają zmiany klimatu pochłaniając do 33% emisji gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka. Zespół niemieckich badaczy morza rzucił nieco światła na sposób, w jaki również czynniki biologiczne mogą odgrywać rolę w tym procesie. Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie PNAS.

    Naukowcy z niemieckiego Instytutu Nauk Morskich im. Leibniza przy Uniwersytecie w Kilonii (IFM-GEOMAR), z Instytutu Badań Polarnych i Morskich im. Alfreda Wegenera oraz z Instytutu Badań Morza Bałtyckiego im. Leibniza pokazali na przykładzie doświadczenia z naturalnymi zbiorowiskami planktonu, że biologia odgrywa kluczową rolę.

    Ocean pobiera atmosferyczny dwutlenek węgla (CO2) znajdujący się na jego powierzchni. Według naukowców nieprzerwane pochłanianie CO2 jest możliwe, ponieważ jest on przenoszony do głębszych warstw.

    "Jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za transport w głębiny jest biologiczna pompa węglowa" - powiedziała naczelna autorka, Julia Wohlers, doktorantka w dziedzinie oceanografii biologicznej w IFM-GEOMAR. Pompa węglowa "transportuje przyczepiony do powierzchni węgiel organiczny w głębiny oceanu, dzięki czemu jest on w stanie przyjmować CO2 z atmosfery" - dodała.

    Glony planktoniczne budują biomasę, wykorzystując CO2 i składniki pokarmowe, wiosną kiedy pojawia się więcej światła i wzrastają temperatury - wyjaśnili naukowcy. Po obumarciu glonów pewna ilość wytworzonej biomasy opada na niższe poziomy oceanu, zabierając ze sobą związany fotosyntezą węgiel.

    Zespół naukowców utworzył 8 mezokosmów (tj. miniaturowych ekosystemów) o objętości 1.400 litrów każdy, aby ocenić wpływ wzrastającej temperatury na powierzchni morza na cykl i los węgla organicznego w czasie wiosennego kwitnienia fitoplanktonu. Przygotowano cztery komory klimatyczne z regulacją temperatury, a zbiorniki były wypełnione nieodfiltrowaną wodą morską z Fiordu Kilońskiego, która zawiera naturalne zbiorowiska zimowego/wiosennego planktonu. Każdy mezokosm, a w szczególności rozwój i spadek kwitnienia planktonu wiosennego, był monitorowany przez miesiąc.

    Według informacji udzielonej przez naukowców, różnice temperatur odpowiadały scenariuszom ocieplenia przewidzianym przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) do końca XXI w. Na podstawie przewidywań IPCC, temperatury mogą wzrosnąć o 6° Celsjusza do 2100 r.

    "Zgodnie z oczekiwaniami, tempo metabolizmu wszystkich składników zbiorowiska planktonu zostało przyspieszone wraz ze wzrostem temperatury" - wyjaśnił kierownik projektu, profesor Ulf Riebesell z IFM-GEOMAR. "Zaskoczeniem dla nas wszystkich był fakt, że w wysokich temperaturach plankton pochłonął niemal jedną trzecią mniej CO2. W ostatecznym rozrachunku może to spowodować osłabienie biologicznej pompy węglowej."

    Wyniki badań wskazują, że pompa węglowa słabnie, kiedy proces fotosyntetycznego budowania biomasy przez glony planktoniczne reaguje nieznacznie na ocieplenie, a jej pochłanianie przez bakterie znacznie wzrasta w wyższych temperaturach. Mówiąc krótko, im więcej CO2 jest zatrzymywane w warstwie powierzchniowej, tym mniejsza będzie absorpcja CO2 z atmosfery.

    "Wyniki badań podkreślają wagę lepszego włączania procesów i reakcji biologicznych do modeli systemu Ziemi" - mówi Wohlers. Zauważyła jednak, że należy przeprowadzić dalsze badania, aby określić wagę obserwowanej reakcji na skalę światową. "Dane w tej dziedzinie badań są nadal skąpe, stąd potrzebne są dalsze prace badawcze, aby wypełnić tę lukę w wiedzy."

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    PNAS:
    http://www.pnas.org/

    IFM-GEOMAR:
    http://www.ifm-geomar.de/index.php?id=1&L=1

    Źródło danych: PNAS; Uniwersytet w Kilonii
    Referencje dokumentu: Wohlers, J. et al. (2009) Changes in biogenic carbon flow in response to sea surface warming. PNAS, publikacja internetowa z dnia 9 kwietnia. DOI: 10.1073/pnas.0812743106.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) – czasopismo naukowe United States National Academy of Sciences publikujące głównie prace biomedyczne, rzadziej z zakresu fizyki, matematyki i nauk społecznych. Wydanie drukowane jest tygodnikiem. Wersja internetowa PNAS-u codziennie zawiera nowe artykuły. Pierwsze wydanie ukazało się w 1915 r. Absorpcja (od łac. absorptio – pochłanianie) – termin stosowany w wielu dziedzinach oznaczający pochłanianie, wchłanianie. Piąty Raport IPCC (The Fifth Assessment Report of the IPCC; w skrócie AR5) - piąty raport podsumowujący obecne i przewidywane zmiany klimatu opracowywany przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu (IPCC).

    Batyfotometr (fotometr batyskafowy) – przyrząd oceanograficzny, odmiana fotometru do pomiaru do pomiaru natężenia oświetlenia w wodzie, na dużych głębokościach. Batyfotometr znajduje zastosowanie w badaniach hydrograficznych i biologicznych. Został wynaleziony przez zespół naukowców i inżynierów z z francuskiej wojskowej szkoły morskiej w Brest, badaniami kierował Patrick Geistdoerfer. Jego początkowym zadaniem było zbadanie zjawiska bioluminescencji planktonu, dlatego posiadał małą średnicę rurki zasysającej wodę (ok. 1 cm), tak by tylko małe organizmy mogły znaleźć się w komorze detekcyjnej. Badania te prowadzone były przez oceanografów militarnych na potrzeby marynarki wojennej, ponieważ plankton wydawał się być niebezpieczny dla utrzymania w tajemnicy pozycji okrętu. Badania miały wykazać, czy zjawisko bioluminescencji planktonu zależy od pory dnia, roku czy rejonu jego występowania. Kontrowersja kija hokejowego – dyskusja dotycząca rekonstrukcji średniej temperatury na półkuli północnej na powierzchni Ziemi w ostatnim tysiącleciu, głównie na podstawie badań paleoklimatycznych i danych instrumentalnych.

    Czwarty Raport IPCC (The Fourth Assessment Report of the IPCC; w skrócie AR4) - czwarty raport podsumowujący zmiany klimatu, raporty są publikowane przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu (IPCC). Tara Oceans – wyprawa badawcza na statku Tara, mająca na celu szczegółowe poznanie górnej warstwy oceanów – do 200 m głębokości. Badania koncentrują się m.in. na badaniu planktonicznych protistów i roślin, a zwłaszcza relacji fitoplanktonu ze zmianami stężenia dwutlenku węgla i związanym z nimi globalnym ociepleniem i zakwaszeniem wód. Wśród innych badanych zagadnień przewidywane są również badania raf koralowych. Rezultaty przeprowadzonych badań mogą przyczynić się do lepszego poznania wczesnych etapów ewolucji życia na Ziemi, globalnych cykli biogeochemicznych oraz zrozumienia funkcjonowania klimatu i skutków jego zmian.

    Zmysł temperatury, czucie temperatury, termorecepcja – zmysł, przez który organizm odbiera temperaturę. U większych zwierząt termorecepcja przeważnie odbywa się przez skórę. Szczegóły tego jak funkcjonują receptory temperatury nadal są w trakcie badań. Ssaki mają co najmniej dwa typy termoreceptorów: te, które odpowiedzialne są za czucie gorąca (tj. temperatury powyżej stałej temperatury ciała) i te, które odpowiadają za czucie zimna (tj. temperatury poniżej stałej temperatury ciała). Pod pojęciem klimat rozumie się średni stan atmosfery i oceanu w skalach od kilku lat do milionów lat. Zmiany klimatu wynikają z czynników zewnętrznych takich jak ilość dochodzącego promieniowania słonecznego lub czynników wewnętrznych takich jak działalność człowieka (zmiany antropogeniczne) lub wpływ czynników naturalnych. W ostatnich latach termin „ogólna zmiana klimatu”, używany jest w kontekście globalnego ocieplenia i wzrostu temperatury na powierzchni Ziemi, ale rozważane są scenariusze powodujące oziębienie powierzchni Ziemi (np. wywołane odbiciem energii słonecznej od zwiększonej pokrywy chmur lub aerozoli atmosferycznych).

    Dodano: 30.04.2009. 15:11  


    Najnowsze