Studie: Klimaatsverandering kan alge in die wêreldwye oseaan beïnvloed

'N Navorsing van die Universiteit van East Anglia en die Earlham Institute sê dat aardverwarming waarskynlik belangrike alge -gemeenskappe skielike veranderinge sal veroorsaak as gevolg van die verskuiwing van die' breekpunt' -grense van die biodiversiteit in die oseane.


Verteenwoordigende Beeld. Beeldkrediet: ANI
  • Land:
  • Verenigde Koninkryk

'N Navorsing van die University of East Anglia en die Earlham Institute sê dat aardverwarming waarskynlik abrupte veranderinge aan belangrike alggemeenskappe sal veroorsaak as gevolg van die verskuiwing van die 'breekpunt' -grense van die biodiversiteit in die oseane. 'N Nuwe studie, wat vandag in die tydskrif Nature Communications gepubliseer is , vind uit dat namate klimaatsverandering die warm halfrond uitbrei, hierdie grense in die volgende 100 jaar na pole-afdelings sal verskuif.

In plaas van 'n geleidelike verandering in mikrobiese diversiteit as gevolg van opwarming, stel die navorsers voor dat dit meer skielik sal gebeur by wat hulle 'breekpunte' noem - oral waar die boonste seetemperatuur op 'n jaarlikse gemiddelde ongeveer 15 grade is, wat koue en warm water skei. Die Verenigde Koninkryk is een van die gebiede wat die meeste waarskynlik ernstig geraak sal word, en meer skielik as wat voorheen gedink is. Maar die span sê dat die veranderinge gestaak kan word as ons vinnig optree om klimaatsverandering te stuit. ProfThomas Mock, van die UEA's School of Environmental Sciences, het gesê: 'Alge is noodsaaklik vir die handhawing van 'n gesonde ekosisteem om die seelewe te balanseer. Deur energie uit sonlig, koolstofdioksied en water op te neem, produseer hulle organiese verbindings sodat die seelewe kan lewe. '

'n enkele episode

Hierdie organismes ondersteun sommige van die grootste voedselwebbe op Aarde en dryf globale biogeochemiese siklusse. Ten minste 20 persent van die jaarlikse globale koolstofbinding, kan temperatuurveranderinge 'n beduidende impak hê op die alge waarop ons mariene stelsels, visserye en die biodiversiteit van die see afhang. 'Ons wou beter verstaan ​​hoe die klimaatkrisis alge wêreldwyd uit die Arktiese gebied beïnvloed na die Antarktika. ' Die navorsing is gelei deur wetenskaplikes aan die UEA in samewerking met die Amerikaanse departement van Energie (DOE) Joint Genome Institute (JGI, VSA) en die Earlham Institute (UK).



Die groot studie is oor meer as 10 jaar gedoen deur 'n internasionale span van 32 navorsers, van instellings, waaronder die Universiteit van Exeter in die Verenigde Koninkryk en die Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research in Duitsland. Dit behels die eerste paal-tot-paal-analise van hoe alge (eukariotiese fitoplankton) en hul uitgedrukte gene geografies in die oseane versprei is. Die span het dus bestudeer hoe hul gene -aktiwiteit verander as gevolg van omgewingstoestande in die boonste oseaan van pool tot pool.

Aangesien die boonste oseaan reeds aansienlike opwarming ondervind as gevolg van stygende CO2 -vlakke, het die navorsers beraam hoe die verspreiding van hierdie algemeenskappe kan verander op grond van 'n model van die Intergouvernementele Paneel oor klimaatsverandering (IPCC) 5de beoordelingsverslag. Die alge gemeenskappe se diversiteit en geenaktiwiteit word gevorm deur interaksies met mikroskopiese eensellige organismes, of prokariote, as deel van komplekse mikrobiome.

Die navorsers het bevind dat hierdie globale gemeenskappe in twee hoofgroepe verdeel kan word - organismes wat hoofsaaklik in koue polêre en warm nie -polêre waters leef. Die geografiese patrone word die beste verklaar deur die verskille in die fisiese struktuur van die water (byvoorbeeld seisoenaal gemengde koue versus permanent gestratifiseerde warm water) van die boonste oseaan wat veroorsaak word deur latitudinale temperatuurgradiënte.

Die organismes is ontleed deur nukleïensure -ekstraksie en DNA- en mRNA -volgorde van monsters wat tydens vier navorsingsuitstappies in die Arktiese gebied geneem is. Oseaan, Noord -Atlantiese Oseaan, Suid -Atlantiese Oseaan en die Suidelike Oseaan. Prof Mock het gesê: 'Beduidende internasionale pogings het insigte gegee oor wat die diversiteit van hierdie organismes en hul globale biogeografie in die globale oseaan dryf, maar daar is nog steeds 'n beperkte begrip van die omgewingstoestande wat op groot skaal verantwoordelik is vir verskille tussen plaaslike spesiegemeenskappe vanaf paal tot paal.

'Ons resultate bied nuwe insigte oor hoe veranderende omgewingstoestande korreleer met veranderings in biodiversiteit onderhewig aan grootskaalse omgewingsskommelinge en versteurings. Hierdie kennis is noodsaaklik vir die voorspelling van die gevolge van aardverwarming en kan daarom omgewingsbestuur lei. 'Ons kan verwag dat die mariene stelsels in die Verenigde Koninkryk en ander lande op hierdie breedtegraad ernstig geraak sal word en meer skielik as wat voorheen gedink is.

'Die grootste verandering in die ekosisteem sal plaasvind wanneer mariene mikroalgaliese gemeenskappe en hul gepaardgaande bakterieë in die Verenigde Koninkryk deur hul eweknieë met warm water vervang sal word. 'Dit sal na verwagting veroorsaak word deur die verskuiwing van die ekosisteemgrens van die pole-afdeling of die' breekpunt van biodiversiteit 'tussen beide gemeenskappe. Om dit te kan doen, moet die jaarlikse gemiddelde bo -oseaan temperatuur warmer word as 15C.

'Dit is egter nie onomkeerbaar as ons die opwarming van die aarde kan stop nie,' het hy bygevoeg. Richard Leggett, mede-outeur van die Earlham Institute, het bygevoeg: 'Hierdie studie toon ook watter belangrike rol die vordering in DNA-sekwensietegnologieë gespeel het in die verstaan ​​van ekosisteme op die see en om navorsers daarmee te help om lig te werp en te worstel met sommige van die grootste omgewingsuitdagings wat die planeet in die gesig staar. '

Die werk is gelei deur twee voormalige PhD -studente van UEA se Schools of Environmental Sciences and Computing Sciences, dr KaraMartin (ook gevestig by die Earlham Institute) en dr Katrin Schmidt. DrMartin gesê: 'Hierdie resultate dui daarop dat die belangrikste ekologiese grens in die boonste oseaan polêr van nie-polêre algmikrobiome op beide hemisfere skei, wat nie net die ruimtelike afskaling van algmikrobiome verander nie, maar ook pole-afdelings verskuif as gevolg van aardverwarming.

'Ons voorspel dat' breekpunte 'van mikrobiese diversiteit aansienlik pole -afdelings sal beweeg as gevolg van opwarming - veral rondom die Britse Eilande - met abrupte verskuiwings in alge -mikrobiome wat deur mense veroorsaak word deur klimaatsverandering. 'Dit was 'n wonderlike ervaring en 'n ongelooflike geleentheid om saam met 'n wonderlike span te werk. Saam ontleed ons 'n ongelooflike datastel wat die breedtegraad van ons mikrobiese oseaannavorsing uitbrei, sodat ons insig kan kry oor ons veranderende oseaan van pool tot pool. '

Dr Schmidt het gesê: 'Tydens ons navorsingsreise het ons al heelwat alge gemeenskappe opgemerk, van warm tot koue water. Hierdie aanvanklike bevinding is ondersteun deur ons resultate wat daarop dui dat die belangrikste ekologiese grens in die boonste oseaan polêr van nie-polêre algmikrobiome op beide hemisfere skei. En nog belangriker, hierdie grens verander nie net die ruimtelike afskaling van algmikrobiome nie, maar verskuif ook pole-afdelings as gevolg van aardverwarming. ' Prof Tim Lenton, van die Universiteit van Exeter , het gesê: 'Terwyl die oseaan hierdie eeu opwarm met klimaatsverandering, voorspel ons dat die' breekpunt 'tussen koue, polêre mikroalgale gemeenskappe en warm, nie-polêre mikroalgale gemeenskappe noordwaarts deur die see rondom die Britse Eilande sal beweeg.

supermeisie laaste seisoen

'Aangesien mikroalge die sleutel tot die basis van die voedselketting is, kan ons groot veranderinge in die res van die mariene ekosisteem verwag, met implikasies vir die vissery sowel as die bewaring van die see. 'Die' biologiese koolstofpomp 'waardeur die oseaan koolstofdioksied uit die atmosfeer opneem, sal verander met hierdie verskuiwing in mikroalgale gemeenskappe - wat waarskynlik minder effektief word - wat op sy beurt terugvoer kan gee om aardverwarming te versterk.' (ANI)

(Hierdie storie is nie deur Top News-personeel geredigeer nie en word outomaties gegenereer uit 'n gesindikeerde voer.)