Цвет океана меняется, и это проблема

Потеря морского льда изменяет светящуюся подводную среду с большими эффектами для фотосинтетических организмов. Риски для первичных производителей изучаются в полярных экосистемах.

Глобальное потепление меняет Океанский цветПолем В некоторых регионах типичный синий, который приобрел свое наиболее известное наименование на землю, оставляет место для зелени; В других синий усиливает. В обоих случаях это включает в себя последовательные последствия на уровне экосистемы, для пищевой цепи и для углеродных циклов, с каскадными эффектами, которые нельзя недооценивать.

Где это явление более заметно? В полярных регионах. Здесь Прогрессивная потеря морского льда Количество света, которое проникает в океан, увеличивается и, следовательно, меняет метаболизм морских организмов (Фитопланктон, водоросли, бактерии). Это хорошо известный эффект, но чей основной механизм никогда не был включен в подробности.

Новое исследование изменения яркого спектра

Пролить свет на вопрос сегодня — новое международное исследование «Потеря морского льда изменяет световые спектры для водного фотосинтеза»во главе с морскими биологами Моника Соджа-Вуньяк и Джеф Хуисман из Амстердамского университета.

Работа исследовала способы, которыми потеря морского льда изменяет подводную светящуюся среду, демонстрируя выраженный сдвиг вод в сторону синего. Такая концентрация Уменьшает световые спектры в эвфотической области [lo strato superiore delle acque dove penetra una quantità sufficiente di luce solare per consentire la fotosintesi] В более коротких длин волнПолем

Чтобы понять, в какой степени потеря морского льда изменяется, и приведет к повышению спектральной композиции света, доступного для водного фотосинтеза, необходимо сделать шаг назад.

Морский лед против морской воды

Морский лед и морская вода значительно различаются в том, как они передают свет. Первый отражает большую часть света несчастного случая (даже до 90%), позволяя проходу только небольшого количества, которое, однако, содержит почти весь диапазон видимых длин волн. Во втором, однако, альбедо меньше, но диффузия света выше в синей части спектра, уменьшаясь до больших длин волн.

Мало того: в жидкой воде молекулы могут свободно перемещаться и вибрировать, что приводит к образованию различных полос поглощения к определенным длинам волн. Эти полосы выборочно удаляют части яркого спектра, создавая «пустой» в свете, доступном для фотосинтеза.

Предыдущие исследования показали, как эти полосы создают своего рода «Спектральные ниши»то есть отдельные наборы длин волн, доступные для фотосинтетических организмов. «Фитопланктон и цианобактерии разработали множество пигментов, адаптированных к различным спектральным нишам, формируя его глобальное распределение в океанах, прибрежных водах и озерах»объясняет Амстердамский университет. Ниши, которые, конечно, отсутствуют во льду из -за его жесткой кристаллической структуры.

Цвет океана меняется: какое влияние на экологию?

Как Морский лед исчезает И это уступает место открытому морю, цвет океана меняется. Или, точнее, подводная светящаяся среда переходит от большого спектра цветов в более узкий спектр, в котором преобладает синий. Это спектральное изменение имеет решающее значение для фотосинтеза.

«Фотосинтетические пигменты водорослей, живущих под морским льдом говорит главный автор исследования, Soja-WoźniakПолем «Когда лед тает, эти организмы внезапно оказываются в окружающей среде, в которой доминирует синий, что менее подходит для их пигментов».

Используя оптические модели и спектральные измерения, команда показала, что это изменение цвета света не только изменяет фотосинтетическое исполнениено это также может привести к Изменения в составе видаПолем Например, микроводоросли, специализирующиеся на синем свете, могут получить сильное конкурентное преимущество по сравнению с другими микроводорожами, такими как Diatomee и Chrysophyceae, которые адаптировались к морскому льду.

По словам профессора Хуисмана, эти изменения могут иметь экологические каскадные эффекты. «Фотосинтетические водоросли представляют собой основу сети арктической пищи. Изменения в их продуктивности или составе этого вида могут иметь цепные последствия, влияющие на рыбу, морских птиц и морских млекопитающих. Кроме того, фотосинтез играет важную роль в естественном поглощении Co₂ океаном».