Два новых исследования, недавно опубликованных в Limnology Океанография и биогеонаука сообщают, что потепление океана может усугубить воздействие закисления океана на известковый фитопланктон, и его эволюционный успех и физиологические показатели будут затруднены.За последнее столетие океаны поглотили более четверти антропогенного углекислого газа (CO2), изменив химический состав океана и вызвав «закисление океана». Повышение средней температуры также нагревает поверхность моря.
Ожидается, что в следующие десятилетия риски, связанные с потеплением и подкислением, станут более острыми, поскольку выбросы CO2 в атмосферу увеличиваются.Кокколитофориды — это очень многочисленная группа кальцифицирующего фитопланктона, которая играет важную роль в биогеохимическом цикле и в регулировании глобального климата.
Эти крошечные водоросли размером менее одной сотой миллиметра «составляют основу водной трофической цепи, и кокколитофориды посредством кальцификации и фотосинтеза регулируют уровни CO2 в атмосфере и океане», — говорит д-р Патриция Зивери, исследователь ICREA в ICTA-UAB и автор книги изучение. Эффекты подкисления — и, в частности, потепления — редко учитываются для самого организма, и очень мало известно о том, как сочетание потепления и подкисления может повлиять на физиологические характеристики или эволюционный успех кокколитофорид.
Таким образом, целью команды было исследовать не только то, как температура влияет на влияние закисления на коколитофориды, но также на скорость опускания и морфогенез кокколитофорид. Культурный эксперимент был проведен на штаммах Emiliania huxleyi в Средиземном море и северной части Тихого океана, наиболее распространенных видов кокколитофоров.Используя изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), исследователи показывают в своем исследовании, что в более теплом и более закисленном океане будет увеличиваться процент деформированных и неполных кокколитов. Это помешает эволюционному успеху этих кальцификаторов и их роли в регулировании содержания углерода в атмосфере.
Поскольку кокколитофориды должны оставаться в световой зоне океанов, скорость их опускания влияет на их выживаемость. Ничего не известно о реакции кокколитофорид на закисление и потепление с точки зрения скорости погружения, поскольку было невозможно оценить скорость погружения в рамках типичного лабораторного эксперимента.
Команда использовала новый подход для расчета скорости погружения на основе архитектуры ячейки и показала, что повышение температуры приведет к увеличению скорости погружения. Следовательно, более быстрое опускание самого организма оказывает влияние на будущий глобальный круговорот углерода и, следовательно, на уровни CO2 в атмосфере и глобальный климат.