W Oceanie Południowym cyklicznie pojawiają się rozległe zakwity fitoplanktonu, które stanowią podstawę antarktycznej sieci pokarmowej i uczestniczą w pochłanianiu dwutlenku węgla z atmosfery. Ich intensywność różni się jednak wyraźnie między sezonami.
Analiza danych satelitarnych zestawionych z zapisami sejsmicznymi wskazuje, że jednym z czynników powiązanych z tymi różnicami mogą być trzęsienia ziemi zachodzące na dnie oceanu. W badaniu opublikowanym w Nature Geoscience uwzględniono wstrząsy o magnitudzie 5 lub większej, które występowały w miesiącach poprzedzających antarktyczne lato. W latach o większej aktywności sejsmicznej zakwity osiągały większy zasięg i wyższą produktywność.
Warto przeczytać:
Kominy hydrotermalne i dostępność żelaza
Potencjalnym mechanizmem łączącym trzęsienia ziemi z zakwitami fitoplanktonu są kominy hydrotermalne. Przez te struktury do wód głębinowych uwalniane są gorące płyny bogate w minerały i metale śladowe, w tym żelazo.
Żelazo jest kluczowym składnikiem odżywczym dla fitoplanktonu, a jego dostępność w Oceanie Południowym jest często ograniczona. Nawet przy sprzyjającym oświetleniu i obecności innych składników, niedobór tego pierwiastka może kontrolować tempo wzrostu zakwitów. Dane sugerują, że wstrząsy sejsmiczne mogą czasowo nasilać aktywność systemów hydrotermalnych i sprzyjać mieszaniu wód, umożliwiając transport żelaza z głębokości sięgających około 1800 metrów do warstw powierzchniowych w ciągu tygodni lub miesięcy.
Najczęściej czytane:
Skutki biologiczne w Oceanie Południowym
Zwiększona dostępność żelaza umożliwia intensywniejszy wzrost fitoplanktonu, który stanowi podstawę sieci pokarmowej regionu antarktycznego. Rozwijające się zakwity dostarczają energii zooplanktonowi, rybom oraz wyższym drapieżnikom.
Fitoplankton odgrywa również istotną rolę w obiegu węgla. Pobierając dwutlenek węgla z atmosfery w procesie fotosyntezy, wbudowuje go w materię organiczną, z której część trafia do głębszych warstw oceanu wraz z opadającą biomasą. Proces ten jest elementem biologicznej pompy węglowej.
Ujęcie w badaniach oceanicznych
Autorzy badania zwracają uwagę, że trzęsienia ziemi są zjawiskiem epizodycznym i nieprzewidywalnym, w przeciwieństwie do procesów ciągłych, takich jak wiatry, prądy morskie czy sezonowe mieszanie wód. Mimo to mogą one wywoływać wyraźne reakcje biologiczne, które dotąd rzadko uwzględniano w modelach oceanicznych.
Uwzględnienie takich nagłych impulsów może pomóc lepiej opisać zmienność produktywności oceanów, szczególnie w regionach ograniczonych dostępnością składników odżywczych, takich jak Ocean Południowy. Badanie opublikowano w czasopiśmie Nature Geoscience.
