• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Kolejne dowody na intensyfikację zakwitów glonów z powodu rosnących temperatur

    09.07.2012. 18:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Danii, Holandii, Niemiec, Norwegii i Szwecji wykazali, że w przypadku ekosystemu Bałtyku, dalsze globalne ocieplenie może doprowadzić do intensyfikacji zakwitów sinic w warunkach coraz słabszego natlenienia.

    Zakwity glonów już teraz stanowią poważny problem w wielu częściach Morza Bałtyckiego, ponieważ wiążą się z powstawaniem rozległych obszarów pozbawionych jakiejkolwiek formy życia w warunkach odtlenienia. W przypadku wysokiej gęstości, zakwit glonów może odbarwić wodę i zdystansować, zatruć lub zadusić inne formy życia w morzu.

    W ciągu kilku ostatnich lat naukowcy zauważyli, że zwiększa się liczba tych intensywnie zakwitających sinic, czy cyjanobakterii, po części ze względu na zwiększony dopływ substancji biogennych - głównie fosforu i azotu - pochodzących z intensywnego rolnictwa. Niemniej uważa się, że zmiany temperatury także są kluczowym czynnikiem obecności sinic i ich zakwitów, a teraz zespół pracujący pod kierunkiem Karoline Kabel i Matthiasa Morosa z Instytutu Badań Morza Bałtyckiego im. Leibniza w Warnemünde, Niemcy, przedstawia nowy dowód na poparcie tej teorii.

    W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Climate Change, naukowcy wskazują na rolę temperatury we wspomaganiu wprowadzania substancji biogennych, przewidując, że stały jej wzrost tylko nasili problem.

    Naukowcy zastosowali nową metodę, TEX-86, do oszacowania temperatur w przeszłości. Analizy składników biologicznych wrażliwych na temperaturę pokazały, że osady mogą być wykorzystywane do ilościowego ujęcia zmian temperatury zachodzących w przeszłości, w okresie, kiedy nie było jeszcze termometrów. Interpretacja danych pozyskanych z osadów została dodatkowo wsparta modelami ekosystemowymi, które wykorzystano do obliczenia wrażliwości ekosystemu łącznie na temperaturę i stężenia substancji biogennych w Bałtyku.

    "Aby wyodrębnić wpływ temperatury, naukowcy musieli cofnąć swoje badania do czasów sprzed wielkoskalowego rolnictwa przemysłowego, zanim zwiększone dopływy substancji biogennych stały się poważnym czynnikiem" - zauważa współautor, profesor Eystein Jansen z Bjerknes Centre for Climate Research w Bergen, Norwegia.

    Dzięki wykorzystaniu rdzeni osadów obejmujących ostanie 1.000 lat sedymentacji w Morzu Bałtyckim, naukowcy byli w stanie odkryć gorące okresy w przeszłości, które również charakteryzowały się zakwitami glonów i niską zawartością tlenu. Badania sięgają, aż do gorącego okresu w średniowieczu: od 1.000 do 800 lat temu. W kolejnym okresie, często określanym mianem "małej epoki lodowej", temperatury w Bałtyku spadły o 3 - 4 stopnie. W czasie tego nagłego ochłodzenia Morze Bałtyckie było w znacznie lepszej kondycji, aż do pojawienia się ponownie w XX w. zakwitów i odtlenienia.

    Profesor Jansen wskazuje, że badania łączą symulacje modeli ekosystemowych z badaniami klimatu w przeszłości: "To ekscytujące i pionierskie prace, które dowodzą użyteczności łączenia badań nad naturalnymi wahaniami klimatu w przeszłości, zachodzącymi obecnie oraz tymi, które mogą mieć miejsce w przyszłości. Znaczna część wody płynącej wzdłuż południowego wybrzeża Norwegii pochodzi z Morza Bałtyckiego, a zatem wyniki mogą mieć również implikacje w szerszym kontekście".

    Mimo tych przewidywań, wydaje się, że w perspektywie krótkoterminowej zakwity alg różnią się w zależności od obszaru. W ubiegłym miesiącu naukowcy z Centrum Badań Morskich Fińskiego Instytutu Środowiska Naturalnego (SYKE) poinformowali, że ryzyko kwitnienia sinic u wybrzeży Finlandii, a zwłaszcza w Zatoce Fińskiej i wokół jej wylotu, jest tego lata zasadniczo umiarkowane i znacznie mniejsze w porównaniu do minionego sezonu letniego W Zatoce Botnickiej nie przewiduje się większych zakwitów.

    Aczkolwiek naukowcy zauważyli również, że na południowych krańcach Morza Archipelagowego i w północnych częściach samego Bałtyku występuje znaczące ryzyko kwitnienia glonów.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Akinety – rodzaj przetrwalników występujący u nitkowatych form sinic i u niektórych glonów, żyjących w szybko zmieniających się warunkach. W niesprzyjających warunkach środowiska (np. przy zbyt niskiej temperaturze lub braku wody) komórki tych glonów zamieniają się różnego rodzaju przetrwalniki (akinety, hypnospory, hypnoscyty). 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). Morze Litorynowe – czwarta faza rozwoju Bałtyku; po niej morze to przybrało dzisiejszy wygląd i charakter. Powstało, gdy wskutek dalszego ocieplenia klimatu lądolód skandynawski stopniał do końca (ok. 5,5 tys. lat temu). Poziom wód podniósł się wtedy na tyle, że dotychczasowe Jezioro Ancylusowe uzyskało ponownie połączenie z Morzem Północnym, stając się znów akwenem morskim. Napływ wód oceanicznych spowodował wzrost zasolenia i rozwój fauny słonowodnej. Jednym z typowych jej przedstawicieli był pobrzeżek (Littorina littorea), od którego morze wzięło swą nazwę. W rezultacie tej kolejnej transgresji Morze Litorynowe zwiększyło swą powierzchnię, czego dowodem są do dziś obecne na jego dnie zalane wówczas doliny i torfowiska. Temperatura u południowych brzegów Bałtyku była o 2-3 °C wyższa od dzisiejszej, był to najcieplejszy okres w historii Bałtyku. Linia brzegowa była silnie rozwinięta; współczesny kształt Morza Bałtyckiego jest wypadkową kształtu ówczesnego i zmian abrazyjnych, które dokonały się do dnia dzisiejszego. Etap Morza Litorynowego zakończył się około 4 tysięcy lat temu, kiedy cieśniny duńskie uległy znacznemu przewężeniu, ograniczając dopływ wód słonych z Morza Północnego. Zasolenie wód się wyraźnie zmniejszyło; takim słonawym akwenem morskim jest Bałtyk do dnia dzisiejszego. Obecne stadium rozwoju Bałtyku określane jest czasem mianem Morza Mya.

    Popiół – stała pozostałość po spaleniu substancji organicznej, np. paliw stałych lub ciekłych, czy masy organizmów żywych. Popiół jest produktem wtórnym, otrzymywanym przez działanie wysokiej temperatury na substancje mineralne zawarte w materiale. Zawiera większość pierwiastków, które się w nim znajdowały, choć wchodzą one po spopieleniu w skład innych związków chemicznych. Część reakcji zachodzących podczas spalania może prowadzić do powstania substancji lotnych, te nie wchodzą więc w skład popiołu. Zanieczyszczenie termiczne, zanieczyszczenie cieplne – zmiana temperatury środowiska zaburzająca naturalne procesy ekosystemu, wykraczająca poza naturalny zakres zmienności jego temperatury. Pojęcia zanieczyszczenia cieplnego zwykle używa się w odniesieniu do podwyższenia temperatury wody. W szerszych ujęciach dotyczy również obniżenia temperatury wody oraz podniesienia temperatury powietrza.

    Spiekanie proszków ceramicznych lub metalicznych jest zjawiskiem zachodzącym samorzutnie wraz z podniesieniem temperatury, którego kierunek jest ustalony przez spadek entalpii swobodnej, towarzyszący zmniejszeniu się rozwinięcia powierzchni swobodnych układu. Dzięki temu zbiór stykających się ze sobą drobnych ziaren wiąże się wzajemnie po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury niższej od potrzebnej do ich stopienia (0,4-0,85 bezwzględnej temperatury topnienia). Wiązaniu ziaren towarzyszy skurcz całego układu i przejście sypkiego lub słabo związanego proszku w lity, wytrzymały polikryształ. Zmiany te są wynikiem przenoszenia masy, które polega w pierwszym przypadku na przemieszczaniu się całych ziaren względem siebie, zaś w drugim przypadku na wędrówce pojedynczych atomów i molekuł w fazie ciekłej oraz gazowej. W każdym z tych przypadków zachodzi ukierunkowany transport masy, co oznacza, że w układzie działają siły i naprężenia, które wywołują przemieszczanie się ziaren i atomów w określonym kierunku. Każdy z tych mechanizmów dominuje w innym zakresie temperatur. Metafiton – zbiorowisko mikroskopijnych organizmów występujących pośród widocznych gołym okiem skupisk nitkowatych glonów. Makroskopowe glony pleustonowe (często zielenice) i luźno związane z nimi organizmy metafitonowe (epifityczne) tworzą skupienia przypominające strukturą watę. Zwykle występuje w litoralu jezior. Organizmu tego zespołu mogą rozwijać się bardzo intensywnie, wywołując zakwity. Maty metafitonu mogą powstawać w strefie przydennej, jako element bentosu, po czym na skutek wytwarzania pęcherzyków tlenu na drodze fotosyntezy, unoszone są ku powierzchni wody. Gatunki metafitonowych glonów często mogą występować również jako element bentosu lub planktonu. Ich skład zależy od nasłonecznienia, a więc w różnych warstwach maty występują różne gatunki. Okrzemki z rodzajów Cymbella i Encyonema preferują lepsze warunki świetlne, podczas gdy z rodzajów Gomphonema, Cocconeis i Fragilaria preferują mniej oświetlone warstwy. Skład gatunkowy i lokalizacja związane są również z dostępnością biogenów.

    Współczynnik rozszerzalności – wielkość charakterystyczna dla danej substancji ilościowo charakteryzująca jej rozszerzalność cieplną. Jest to stała materiałowa, której wartość jest względną zmianą rozmiarów ciała przy zmianie temperatury o 1 K. Współczynnik rozszerzalności jest nieliniową funkcją temperatury. Dla większości materiałów zależność ta jest słaba, dlatego w niezbyt dużym zakresie temperatur wartość tego współczynnika można uznać za stałą. Pustynia – teren o znacznej powierzchni, pozbawiony zwartej szaty roślinnej wskutek małej ilości opadów i przynajmniej okresowo wysokich temperatur powietrza, co sprawia, że parowanie przewyższa ilość opadów. Na gorących pustyniach temperatury sięgają do 50 °C (najwyższa zanotowana temperatura to 57,7 °C), nocą zaś dochodzą do 0 °C, charakterystyczne są dla nich też znaczne amplitudy dobowe temperatury, stały deficyt wilgotności oraz silne nasłonecznienie.

    Rdzeń lodowy – próbka rdzeniowa z wieloletniej akumulacji śniegu i lodu, które zrekrystalizowały i uwięziły pęcherzyki powietrza oraz inne osady (np. pył wulkaniczny) pochodzące z różnych okresów. Ze składników rdzenia lodowego, szczególnie obecności izotopów wodoru i tlenu, możliwe jest odczytanie danych o klimacie w przeszłości, m.in. temperatury, opadów, zawartości gazów i pyłów atmosferycznych.

    Dodano: 09.07.2012. 18:17  


    Najnowsze