Życie pod lodem okazuje się zaskakująco aktywne
Badacze z Uniwersytetu Kopenhaskiego natrafili na coś nieoczekiwanego. W miejscach, które według dotychczasowej wiedzy nie powinno być warunków do rozwoju organizmów, zachodzi kluczowy dla morskiego ekosystemu proces. Odkrycie opisane w Communications Earth & Environment sugeruje, jakoby arktyczne wody mogły być znacznie bardziej życiodajne niż zakładano. Proces wiązania azotu, czyli przekształcania gazowego azotu w formę dostępną dla organizmów żywych, zachodzi w warunkach, które uznawano za zbyt ekstremalne. Mikroorganizmy zwane diazotrofami radzą sobie tam, gdzie do tej pory naukowcy wykluczali ich istnienie. Co ciekawe, w Centralnym Oceanie Arktycznym rolę tę przejęły nie sinice, jak w cieplejszych wodach, ale zupełnie inne organizmy – diazotrofy niesinicowe.
Czytaj też: Wysłali ekspedycję w poszukiwaniu życia w Arktyce. Znaleźli coś znacznie bardziej przerażającego
Do tej pory uważano, że wiązanie azotu nie może zachodzić pod lodem morskim, ponieważ zakładano, że warunki życia dla organizmów wykonujących wiązanie azotu były zbyt słabe. Myliliśmy się – tłumaczy Lisa W. von Friesen z Uniwersytetu Kopenhaskiego
Tempo tego procesu waha się od 0,4 do 2,5 nanomoli azotu na litr dziennie. Najwyższe wartości, sięgające nawet 5,3 nanomoli na litr dziennie, zaobserwowano na granicy topniejącego lodu, gdzie pojawiają się zakwity fitoplanktonu. Sugeruje to, iż topnienie pokrywy lodowej może stymulować aktywność mikroorganizmów.
Nieznana strona Arktyki
Konsekwencje tego odkrycia mogą być poważne. Dotychczasowe modele klimatyczne i prognozy dotyczące ekosystemu arktycznego prawdopodobnie nie uwzględniały pełnego potencjału biologicznego tego regionu. W obszarach z wieloletnim lodem wiązanie azotu może odpowiadać za prawie 9 procent produkcji pierwotnej.
Innymi słowy, ilość dostępnego azotu w Oceanie Arktycznym została prawdopodobnie niedoszacowana, zarówno dzisiaj, jak i w przyszłych prognozach – dodaje von Friesen
W kontekście szybkich zmian klimatycznych te ustalenia zyskują szczególne znaczenie. Arktyka ogrzewa się niemal czterokrotnie szybciej niż średnia globalna od 1979 roku, a produktywność oceanu wzrosła o 60 procent w ciągu ostatnich dwóch dekad. Jeśli wiązanie azotu faktycznie działa efektywniej niż zakładano, możliwości rozwoju alg również mogły być niedoceniane.
Większa produkcja glonów rodzi nowe pytania klimatyczne
Zwiększona produkcja glonów to nie tylko kwestia biologii morskiej. Te organizmy pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery, wiążąc go w swojej biomasie. Teoretycznie większa produktywność wód arktycznych mogłaby oznaczać intensywniejsze wchłanianie CO2 przez ocean. Jednak systemy przyrodnicze rzadko działają tak prosto, jak byśmy tego chcieli.
Nie wiemy jeszcze, czy efekt netto będzie korzystny dla klimatu. Ale jasne jest, że powinniśmy włączyć tak ważny proces, jak wiązanie azotu, do równania, gdy próbujemy przewidzieć, co stanie się z Oceanem Arktycznym w nadchodzących dziesięcioleciach, gdy lód morski będzie się zmniejszał – dodaje inny przedstawiciel Uniwersytetu Kopenhaskiego, Lasse Riemann
Czytaj też: Niebywały podziemny świat w Rumunii. Ta jaskinia zawiera ekosystem sprzed 5,5 mln lat
Naukowcy zauważyli również, że dodanie rozpuszczonego węgla organicznego stymulowało wiązanie azotu w niektórych rejonach, co sugeruje, jakoby dostępność tego związku mogła ograniczać aktywność diazotrofów. To kolejny element, który trzeba uwzględnić w przyszłych modelach klimatycznych. Wpływ na arktyczny łańcuch pokarmowy może być znaczący. Więcej glonów oznacza więcej pożywienia dla organizmów planktonicznych, które z kolei stanowią pokarm dla małych ryb. Efekt domina może rozchodzić się przez cały ekosystem, zmieniając go w sposób, którego jeszcze nie do końca rozumiemy.