المحيطات الحمضية يمكن أن تقلل بشكل كبير من أحد أكبر منتجي الأوكسجين في العالم

أوبالين سيليكا فروستول تحت تكبير 1500x. (ماسيمو بريزي / ويكيبيديا / CC BY-SA 4.0)

الكائنات العائمة الصغيرة التي تزود عالمنا بها بقدر الخمس من الأوكسجين سيكون في حالة يرثى لها مثل لديناالمحيطات تحمض، يقترح بحث جديد.

سيتم حرمان المخلوقات ، التي تسمى الدياتومات ، من كتل بناء السيليكا التي تحتاجها لبناء أصدافها الواقية ، والتي تأتي في جميع أنواع أشكال الأوبالين المبهرة.

وجد الباحثون أن هذا قد يقلل أعدادهم بنسبة تصل إلى 26 بالمائة بحلول نهاية القرن المقبل.

'الدياتومات هي واحدة من أهم مجموعات العوالق في المحيط' يشرح عالم الأحياء البحرية يان تاوتشر من مركز GEOMAR Helmholtz لأبحاث المحيطات في كيل (GEOMAR).

يمكن أن يؤدي تراجعها إلى تحول كبير في شبكة الغذاء البحري أو حتى تغيير المحيط باعتباره بالوعة الكربون.

تشكل هذه الطحالب وحيدة الخلية 40 في المائة من الكتلة الحيوية الضوئية للمحيطات ، مما يجعلها أحد المكونات الرئيسية مضخة بيولوجية يأخذ COاثنينخارج غلافنا الجوي ، وتخزينه في أعماق المحيط.

إنها أحد الأسباب التي أدت إلى إدارة المحيطات لاستيعاب جزء كبير من فائض ثاني أكسيد الكربوناثنيننحن البشر ننتج.

(ساماربيتا باسو / كاثرين آر إم ماكي / ويكي / CC BY-SA 4.0)

أعلاه: دور العوالق النباتية في مضخة الكربون البيولوجية.

ولكن كما لدينا فائض ثاني أكسيد الكربوناثنينيذوب في مياه البحر ، يتفاعل لتكوين المزيد من أيونات الهيدروجين ، مما يزيد من حموضة الماء. أدت هذه الكيمياء المتغيرة للمحيطات بالفعل إلى وجود 10٪ انخفاض في تركيزات الكربونات منذ التصنيع.

انخفاض الكربونات يعني أنه من الصعب تكوين كربونات الكالسيوم ؛ هذا جزيء حيوي لمعظم الحيوانات البحرية لأنه جزء من أصدافها وهياكلها الخارجية.

إذا انخفض تركيز الكربونات بشكل كبير ، فإن كربونات الكالسيوم تذوب. بعض الحيوانات تعاني الآن من إذابة قذائفهم .

في المقابل ، كان يُعتقد أن الدياتومات ، التي تبني بيوتها الزجاجية المعقدة من مواد مختلفة تمامًا ، ستكون غير معرضة نسبيًا لتحمض المحيطات ، و ربما تستفيد من الزيادات في ثاني أكسيد الكربوناثنين .

هذه العوالق النباتية تبني غلافها الخارجي ، الذي يسمى قِطَع ، من السيليكا التي تطفو في المياه السطحية للمحيط.

لكن البحث الجديد يحدد عاملاً كان غاب عن الدراسات السابقة . اتضح أنه مع انخفاض درجة الحموضة في الماء ، ستبدأ كتل بناء السيليكا الحيوية هذه في الذوبان بشكل أبطأ ، مما يعني أن المزيد منها سيغرق أكثر في أعماق المحيط قبل أن يصبح خفيفًا بدرجة كافية للبقاء طافيًا.

هذا يؤدي إلى مزيد من السيليكا في قاع المحيط ، بعيدًا عن متناول الدياتومات التي تطفو في الضوء الذي تستخدمه لتحويل ثاني أكسيد الكربوناثنينفي الأكسجين والماء والكربوهيدرات ، مما يعيق قدرتهم على بناء منازلهم المزدحمة.

أوبلين سيليكا فروستول تحت تكبير 1500x. (ماسيمو بريزي / ويكيبيديا / CC BY-SA 4.0)

اكتشف تاوشر وزملاؤه الباحثون ذلك باستخدام 'أنابيب اختبار' محيطية عملاقة ( العوالم المتوسطة ) ، حيث أضافوا تركيزات مختلفة من ثاني أكسيد الكربوناثنينلمحاكاة سيناريوهات الاحترار في المستقبل.

ثم قاموا بتقييم عينات من أعماق مختلفة - تحليل الرواسب المملوءة بالدياتوم الميتة التي التقطوها. هذا ، إلى جانب النمذجة ، مدعومة بدراسات سابقة حول كيمياء دياتوم السيليكا ، عن انخفاض مذهل في السيليكا العائمة ، مما يشير إلى أن الدياتومات يمكن أن تنخفض بنسبة تصل إلى الربع تقريبًا بحلول عام 2200.

سيكون لمثل هذه الخسارة الفادحة لهذه العوالق النباتية تداعيات وخيمة على الحياة الأخرى على كوكبنا ، نظرًا لأن هذه الكائنات الحية هي واحدة من الكائنات الحية الرئيسية في المحيط. المنتجين الأساسيين .

'[A] العواقب المرتبطة بعمل النظام البيئي ودورة الكربون هي أكثر صعوبة في التقييم' ، قال الفريق تنص في ورقتهم ، موضحين أنهم لم يأخذوا في الحسبان العديد من العمليات الفسيولوجية والبيئية التي قد تؤدي إلى تأثير الدومينو على بقية الشبكة الغذائية.

بغض النظر ، تُظهر النتائج كيف يمكن لآليات التغذية المرتدة غير المتوقعة في أنظمة الأرض أن تغير التغييرات البيئية والبيولوجية التي قد نعتقد أننا نفهمها بشكل جذري - مما يكشف أنه لا يزال هناك الكثير الذي نحتاج إلى معرفته حول كيفية تشابك كوكبنا وأشكال حياته.

تسلط هذه الدراسة الضوء مرة أخرى على مدى تعقيد نظام الأرض والصعوبة المرتبطة به في التنبؤ بعواقب صنع الإنسان تغير المناخ في مجمله،' يقول عالم الأحياء البحرية GEOMAR Ulf Riebesell.

'المفاجآت من هذا النوع تذكرنا مرارًا وتكرارًا بالمخاطر التي لا تُحصى التي نواجهها إذا لم نواجه تغير المناخ بسرعة وحسم.'

تم نشر هذا البحث في طبيعة سجية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.