Sietla – Gadu desmitiem zinātnieki uzskatīja, ka Prochlorococcus, mazākais un visbagātākais fitoplanktons uz zemes, plauks siltākā pasaulē. Bet jauni pētījumi liecina par mikroskopisko baktēriju, kas veido pamatu Jūras pārtikas tīmeklis un palīdz regulēt planētas klimatu, strauji samazināsies, jo jūras uzkarsēs.
Pirmdien publicēts pētījums Žurnālā Nature Microbiology atklāja, ka prochlorococcus populācijas nākamajos 75 gados varētu sarukt pat par pusi tropiskajos okeānos, ja virszemes ūdeņi pārsniedz apmēram 82 grādus pēc Fārenheita (27,8 pēc Celsija). Daudzi tropu un subtropu Jūras virsmas temperatūra jau ir augstāka par vidējo un tiek prognozēts, ka tajā pašā laika posmā regulāri pārsniegs 86 grādus pēc Fārenheita (30 pēc Celsija).
“Šīs ir Keystone sugas – ļoti svarīgas,” sacīja Fransuā Ribalets, Vašingtonas Universitātes okeanogrāfijas skolas un pētījuma galvenās autora pētniecības asociētais profesors. “Un, kad Keystone sugas pārpilnība samazinās, tai vienmēr ir sekas uz ekoloģiju un bioloģisko daudzveidību. Pārtikas tīmeklis mainīsies.”
Prochlorococcus apdzīvo līdz 75% no Zemes saules apspīdētajiem virszemes ūdeņiem un ar fotosintēzes palīdzību rada apmēram vienu piektdaļu planētas skābekļa. Vēl svarīgāk, Ribalet teica, viņi pārvērš saules gaismu un oglekļa dioksīdu pārtikā jūras ekosistēmas pamatnē.
“Tropiskajā okeānā gandrīz pusi no pārtikas ražo Prochlorococcus,” viņš teica. “Simtiem sugu paļaujas uz šiem puišiem.”
Lai arī citi fitoplanktona veidi var pārcelties un palīdzēt kompensēt skābekļa un pārtikas zaudēšanu, Ribalet brīdināja, ka tie nav ideāli aizstājēji. “Evolūcija ir padarījusi šo ļoti specifisko mijiedarbību,” viņš teica. “Acīmredzot tam būs ietekme uz šo ļoti unikālo sistēmu, kas ir izveidota.”
Rezultāti izaicina gadu desmitiem ilgu pieņēmumu, ka Prochlorococcus plaukst, kad ūdeņi sasildījās. Tomēr šīs prognozes balstījās uz ierobežotiem datiem no laboratorijas kultūrām. Šim pētījumam Ribalet un viņa komanda pārbaudīja ūdens paraugus, desmit gadu laikā šķērsojot Kluso okeānu.
Vairāk nekā 100 pētījumu kruīzi – sešu braucienu ekvivalents visā pasaulē – viņi saskaitīja apmēram 800 miljardus atsevišķu šūnu, kas paņemtas no paraugiem katrā kilometrā. Savā laboratorijā Vašingtonas universitātē Ribalet demonstrēja jūras plūsmu, kasti, kas piepildīta ar caurulēm, vadiem un caururbjošu zilu lāzeru. Pielāgota ierīce nepārtraukti ievelk jūras ūdeni, kas ļāva komandai reālā laikā saskaitīt mikrobus. “Mēs esam saskaitījuši vairāk proklorokoku, nekā ir zvaigznes Piena ceļā,” sacīja Ribalets.
Pols Berube, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta pētnieks, kurš pēta Prochlorococcus, bet nebija iesaistīts darbā, sacīja, ka datu plašums ir “revolucionārs”. Un viņš sacīja, ka rezultāti atbilst tam, kas ir zināms par mikrobu pilnveidoto genomu, kas padara to mazāk pielāgojamu ātrām vides izmaiņām.
“Viņi atrodas pašā pārtikas tīmekļa bāzē un baro visu pārējo – zivis ēd lietas, kas ēd fitoplanktonu, un mēs ēdam zivis,” viņš teica. “Kad planētā tiek veiktas izmaiņas, kas ietekmē šos konkrētos organismus, kas būtībā mūs baro, tam būs lielas sekas.”
Lai pārbaudītu, vai prochlorococcus varētu attīstīties, lai izturētu karstākus apstākļus, Ribalet komanda modelēja hipotētisku karstumizturīgu celmu, bet atklāja, ka pat tiem “nepietiks, lai pilnībā pretotos siltākajai temperatūrai, ja siltumnīcu emisijas turpinās pieaugt”, sacīja Ribalet.
Viņš uzsvēra, ka pētījuma prognozes ir konservatīvas un neņem vērā plastmasas piesārņojuma vai citu ekoloģisko stresa izraisītāju ietekmi. “Mēs faktiski mēģinājām izvirzīt labāko scenāriju,” sacīja Ribalets. “Patiesībā lietas var būt sliktākas.”
Stīvens Billers, Velslija koledžas asociētais profesors, sacīja, ka prognozētie kritumi ir “biedējoši, bet ticami”. Viņš atzīmēja, ka Prochlorococcus ir daļa no okeāna “neredzamiem mežiem” – sīkiem organismiem, par kuriem vairums cilvēku nekad nedomā, bet ir nepieciešami cilvēku izdzīvošanai.
“Puse no visām fotosintēzes notiek okeānos, un proklorokoks ir patiešām svarīga tā sastāvdaļa,” sacīja Billers. “Potenciālās ietekmes lielums ir pārsteidzošs.”
Billers, Berube un Ribalet sacīja, ka, lai arī citi mikrobi var nedaudz kompensēt, plašāks bioloģiskās daudzveidības un zivsaimniecības risks ir reāls.
“Mēs zinām, kas virza globālo sasilšanu. Starp zinātnieku aprindām nav debašu,” sacīja Ribalets. “Mums ir jāierobežo siltumnīcefekta gāzu emisijas.”
Viņš cer, ka atklājumi pievērš lielāku uzmanību tropiskajiem okeāniem, kas varētu kalpot par dabiskām laboratorijām pielāgošanā un kā agrīnā brīdinājuma signāliem par ekoloģisko sabrukumu.
“Pirmo reizi es gribu kļūdīties. Es labprāt kļūdītos,” viņš teica. “Bet tie ir uz datiem balstīti rezultāti.”
___
Sekojiet Annika Hammerschlag vietnē Instagram @ahammergram.
___
Associated Press saņem atbalstu no Walton Family fonda par ūdens un vides politikas pārklājumu. AP ir pilnībā atbildīga par visu saturu. Par visu AP vides pārklājumu apmeklējiet
