Nöbetçi Eczaneler
Katil balinalar, balinalar ve köpekbalıklarıyla desteklenen deniz besin ağlarının temelini oluşturan fitoplankton adı verilen minik bitki benzeri organizmalar genellikle ya avlanırlar ya da yavaşça deniz tabanına çökerler ve bu sırada karbonu da beraberlerinde taşırlar.
Stanford biyolojik okyanus bilimcisi Kevin Arrigo’nun laboratuvarındaki araştırmacılar tarafından yürütülen iki yeni makale, bu alışılmadık inişi ayrıntılarıyla ele alıyor ve büyümek için güneş enerjisi kullanan fitoplanktonların yoğun bir şekilde kalın deniz buzunun altındaki daha karanlık sularda açık denizdekinden 10 kat daha yoğun olabileceğini ortaya koyuyor.
2023 yazında Çukçi Denizi’nde toplanan ölçümler, buzda oluşan çatlaklardan süzülen güneş ışığının fotosentezi desteklemek için yeterli olduğunu gösteriyor. Yer sistemleri bilimi doktora öğrencisi ve 23 Eylül’de Journal of Geophysical Research: Oceans dergisinde yayınlanan makalelerden birinin baş yazarı Claudette Proctor , “Büyük deniz buzunun altında devasa fitoplankton popülasyonları gözlemliyoruz,” dedi. “Daha önce yaşanmaz olduğunu düşündüğümüz bir ortamda büyüyorlar.”
Buzun Altında Yaşamını Sürdüren Mikroalgler
2011’deki bir görevde, Arrigo ve işbirlikçileri, son birkaç on yılda hava ve deniz yüzeyi sıcaklıklarının yükselmesiyle incelen ve çatlayan Arktik buzunun altında fitoplanktonların çoğaldığını keşfetti. Bu durum, buzun daha fazla ışık geçirmesine olanak sağladı.
Arrigo ve ekibi, fitoplankton patlamalarının yoğunluğunu ve öldüklerinde onlara ne olduğunu incelemek için 2023’te Çukçi Denizi’ne geri döndü. Diğer araştırma misyonları fitoplankton örnekleri almış olsa da, buzun altındaki bu minik organizmaları örneklemek, hele ki neredeyse tüm büyüme mevsimi boyunca belgelemek çok az çaba gerektirmiştir.
“Çiçeklerin açmasını, zirveye ulaşmasını ve ardından solmaya başlamasını görme şansımız oldu,” diyor iki makalenin kıdemli yazarı ve Stanford Doerr Sürdürülebilirlik Okulu’nda Donald ve Donald M. Steel Profesörü olan Arrigo . “Böyle bir fırsatı neredeyse hiç yakalayamazsınız.”
Ekip, alg patlamalarını incelemek için deniz suyundan örnekler alarak besin maddelerini ve fitoplankton yoğunluğunun iki göstergesi olan karbon ve klorofili ölçtü. Ayrıca, batan fitoplanktonları yakalamak için hem açık denizde hem de buz içindeki deliklerde yüzen tortu tuzakları yerleştirdiler.
Araştırmacılar, buzun altında, buz kalınlığının 2 metreye kadar ulaştığı bölgelerde bile, şimdiye kadar kaydedilen en yoğun fitoplankton patlamalarından birini gözlemledi. Buz altındaki bu patlamalar, mevsimsel erime nedeniyle buzun geri çekilmeye başlamasından bir ay sonra açık suda örneklenenlere göre 10 kat daha yoğundu. Veriler, patlamaların besin maddelerinin, özellikle nitratın çoğunu tükettikçe zayıfladığını ve batmaya başladığını gösteriyor.
Araştırmacılar, birkaç gün boyunca buzun altına ve açık suya ne kadar fitoplanktonun ağırlıkça battığını ve ne kadar hızlı battığını tahmin ettiler. Ayrıca, batan fitoplankton ile alttaki organik kalıntılar arasındaki bağlantıyı anlamak için bu bulguları deniz tabanından çıkarılan tortu örneklerindeki klorofil ve karbon ile karşılaştırdılar.
Bilim insanları, denizin büyük bir bölümünde, fitoplanktonların çoğalma dönemlerinin zirvesine ulaştıktan sonra günde yaklaşık yarım metre hızla battığını tespit etti. Ancak diğer bölgelerde, okyanus akıntılarının birleşmesiyle oluşan ve cephe adı verilen bir oluşum nedeniyle, hızlı sular planktonları ortalama dört kat daha hızlı bir şekilde aşağıya doğru itiyordu.
Yazarlara göre, buzun hemen altındaki soğuk sudaki planktonlar akıntı ile güneye doğru sürüklenirken, açık sudaki daha sıcak ve karşıt akıntılara çarpıyorlardı. Akıntıların çarpışması onları hızla aşağı doğru sürüklüyordu.
Yer sistemleri bilimi doktora öğrencisi ve akıntıların alg patlamalarını nasıl etkilediğine odaklanan, aynı zamanda Journal of Geophysical Research: Oceans dergisinde yayınlanan ikinci bir makalenin baş yazarı James Lauer , “O soğuk, tuzlu su kütlesi aşağı doğru inerken, daha sıcak, daha tatlı su kütlesi yukarı doğru çıkıyor” dedi.
İklim Değişikliği Ortamında Arktik Ekosistemleri
Arktik fitoplanktonunun yaşam döngüsüne dair yeni ayrıntılar, deniz ekosistemleri hakkındaki soruları yanıtlamaya yardımcı oluyor. Önceki araştırmalarda , bilim insanları Arktik deniz tabanında beklenmedik derecede yüksek midye ve deniz yıldızı popülasyonlarına ve bunlarla beslenen mors ve balinalara rastlamışlardı. Lauer, “Bu cephenin batma oranlarını hızla artırdığı keşfi, bu bentik biyokütleyi destekleyecek besin kaynaklarının nereden geldiğini açıklamaya yardımcı oluyor” dedi.
Buz altındaki alg patlamalarının yüzeye daha yakın deniz yaşamını nasıl etkileyeceği belirsiz. Bu alg patlamaları, zooplankton adı verilen küçük sürüklenen hayvanlar ve onlarla beslenen balina türleri için önemli bir besin kaynağıdır, ancak yazın çok erken zirve yapan patlamalar, mevsimsel avcılar geldiğinde ortadan kaybolmuş olabilir. Proctor, Arktik ısındıkça, “dipte yaşayan organizmalar daha başarılı hale gelebilirken, pelajik organizmaların daha az yiyeceği olabilir” dedi.
Araştırmacılar ayrıca, Arktik’teki küresel ortalamanın dört katı olan hızlı ısınmanın , fitoplanktonların büyürken atmosferden karbon çekme hızını ve bu karbonun akıbetini nasıl etkileyeceğini de merak ediyorlar. Arrigo, “Bütün bu karbon nereye gidiyor?” diye sordu. “Yeniliyor mu? Dibine mi çöküyor?”
Arrigo, bulguların fitoplankton tarafından emilen ve nihayetinde tortularda depolanan karbonda genel bir artış olduğunu gösterdiğini söyledi. Ancak bölgeyle ilgili birçok bilinmeyen de mevcut. Örneğin, buz erimesinden kaynaklanan daha sıcak tatlı su, deniz yüzeyinde bir tabaka oluşturarak alttaki besin açısından zengin suların karışmasını ve planktonu beslemesini engelleyebilir, böylece planktonların büyümesini sınırlayabilir.
Bulgular, fitoplankton patlamaları ve cepheler gibi nispeten küçük ölçekli olayların küresel ekoloji ve iklimi nasıl şekillendirebileceğini gösteriyor. Rüzgarlar, nehir akıntıları veya akıntılar tarafından oluşturulan cepheler okyanusların her yerinde bulunur ve karbonun deniz tabanına taşınmasında önemli bir rol oynayabilir. Lauer, “Küresel okyanus genelindeki karbon döngüsünü düşünürken bu nispeten küçük ölçekli fiziği gerçekten dikkate almalıyız” dedi.
Kaynak: https://ecomagazine.com/news/research/arctic-phytoplankton-blooms-thrive-under-ice-in-the-chukchi-sea/
