دانشمندانی که نگران تأثیرات بیولوژیکی تغییرات آب و هوایی هستند، بر چیزی تمرکز می کنند که برخی آن را «علف دریا» می نامند. اینها گیاهان آبی کوچکی هستند که از نظر فنی به عنوان فیتوپلانکتون شناخته می شوند. مانند علف سبزی که گاوها از آن تغذیه می کنند، این گیاهان کوچک در پایه بسیاری از زنجیره های غذایی در دریاچه ها و اقیانوس ها قرار دارند. سایر حیوانات کوچک از آنها تغذیه می کنند و به نوبه خود غذای موجودات بزرگتر می شوند. دانستن اینکه چگونه فراوانی فیتوپلانکتون ها در مکان های مختلف در حال تغییر است، برای درک اینکه تغییرات آب و هوایی ممکن است چه تاثیری بر زندگی در سیاره ما داشته باشد، بسیار مهم است.
جداسازی نقش آب و هوا در تغییرات پلانکتون آسان نخواهد بود. همانطور که بررسی موضوع در اوایل این ماه در Science اشاره کرد، گیاهان ریز علاوه بر تغییرات سیستماتیک آب و هوا، توسط عوامل بسیاری تحت تأثیر قرار می گیرند. به عنوان مثال، تمیز کردن رواناب از مزارع می تواند نیتروژن و فسفر را که شکوفه های پلانکتون را تغذیه می کند، کاهش دهد. ماهیگیری همچنین می تواند زنجیره های غذایی را تا حدی مختل کند که چرندگان کمتری گیاهان ریز را می خورند.
مارتین مونتز-هوگو از دانشگاه راتگرز و همکارانش 30 سال داده های ماهواره ای و مطالعات میدانی را ابزاری قدرتمند برای برش این پیچیدگی یافته اند. ماهواره ها با حس کردن رنگ سبز رنگ کلروفیل، فراوانی فیتوپلانکتون ها را ردیابی کردند. دانشمندان فکر میکنند که این دادهها نشان میدهد که تغییرات آب و هوایی در فیتوپلانکتونها در غرب شبهجزیره قطب جنوب وجود دارد. آنها اخیراً علت را در Science توضیح دادند.
داده ها نشان دهنده کاهش 12 درصدی فیتوپلانکتون در این منطقه طی دوره 30 ساله است. توزیع گیاهان ریز نیز با کاهش در قسمت شمالی شبه جزیره تغییر کرده و به سمت جنوب افزایش یافته است. محققان همچنین خاطرنشان کردند که "اقلیم قطبی سرد و خشک" که زمانی مشخصه این منطقه بود، در حال تبدیل شدن به "نوع گرم و مرطوب زیر قطب جنوب" است.
دکتر مونتز-هوگو میگوید همه را اضافه کنید و «ما برای اولین بار نشان میدهیم که یک تغییر مداوم در غلظت و ترکیب فیتوپلانکتونها در امتداد قفسه غربی شبهجزیره قطب جنوب وجود دارد که با آب و هوای طولانیمدت مرتبط است. تغییر." همکار او، هیو داکلو در آزمایشگاه بیولوژیکی دریایی در وودز هول، ماساچوست، نتیجهگیری گستردهتری میکند: «اکنون میدانیم که تغییرات آب و هوایی بر پایه شبکه غذایی تأثیر میگذارد و تأثیرات آن را از طریق زنجیره غذایی بالا میبرد.» او میافزاید: «کار زیبای مارتین مونتس-هوگو، با استفاده از جریانهای ماهوارهای مختلف از دادهها، آن را به پایان رساند.»
Montes-Hugo همچنین حدس میزند که «این تغییرات فیتوپلانکتون ممکن است تا حدودی کاهش مشاهدهشده برخی از جمعیت پنگوئنها را توضیح دهد». جمعیت پنگوئنهای آدلی با گرمتر و مرطوبتر شدن آب و هوای خشک قطب جنوب، کاهش یافته است. تغییرات در عرضه غذای ماهی آنها به دلیل تغییرات در پایه زنجیره غذایی دریایی ممکن است تا حدی مقصر باشد.
Dee Boersma از دانشگاه واشنگتن در سیاتل مستند کرده است که تغییرات آب و هوایی در عرضه غذا می تواند به طور جدی بر پنگوئن ها تأثیر بگذارد. کلنی پنگوئنهای ماژلانی که او به مدت 25 سال در آرژانتین مطالعه میکرد، طی 20 سال بیش از 22 درصد کاهش یافته است، زیرا منابع غذایی آن از ماهی و ماهی مرکب به سمت شمال حرکت کرده است. این امر پنگوئنها را مجبور میکند با خطر بیشتر گرسنگی به دنبال غذای دورتر بروند. دکتر Boersma در نشست انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم در شیکاگو در فوریه گذشته گفت که آب و هوا عامل اصلی دخیل است.
از بین رفتن 12 درصدی گیاهان اقیانوسی در اقیانوس جنوبی کمترین تأثیر را در سطح جهانی دارد. بیش از 17 درصد از فیتوپلانکتون های اقیانوس از اقیانوس اطلس شمالی، 26 درصد از شمال اقیانوس آرام، و 50 درصد از اقیانوس های گرمسیری در همان بازه زمانی ناپدید شده اند. گیاهان اقیانوسی به دلیل کاهش گرد و غبار وزش باد در باد از بین می روند که ناشی از اثرات CO2 باعث سبز شدن گیاهان زمینی به ویژه گیاهان در مناطق خشک گرد و غبار می شود. گیاهان سبزتر - پوشش خوب زمین = گرد و غبار کمتر. این گرد و غبار ریز مغذی های معدنی حیاتی را به گیاهان اقیانوسی می برد.
با پرکردن گرد و غبار معدنی غنی از آهن در اقیانوسها، میتوانیم مراتع و گیاهان اقیانوسی و هر شکل دیگری از حیات دریایی را که در آن مراتع میچرند، احیا کنیم. اما کاهش گیاهان اقیانوسها به اسیدیشدن اقیانوسها مرتبط است که بدتر میشود زیرا گیاهان اقیانوس زمانی که به طور طبیعی CO2 را به وفور تثبیت میکنند و آن مراتع غنی اقیانوسی را تولید میکنند، بدتر میشود. امروزه کاهش گیاهان اقیانوسی در عرض 30 سال منجر به ورود 4 تا 5 میلیارد تن CO2 به سطح اقیانوس می شود که به جای حیات اقیانوسی، تبدیل به اسیدی شدن مرگبار اقیانوس ها می شود.
هزینه دوباره پر کردن گرد و غبار معدنی حیاتی در مراتع اقیانوسی، احیای حیات اقیانوسی و تبدیل هفت برابر CO2 بیش از آنچه که پروتکل کیوتو برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای خواسته است، تنها چند میلیارد دلار در سال خواهد بود، نه صدها میلیارد دلار که اقتصاددانان تغییر آب و هوا می گویند. با استفاده از مهندسی مکانیک و راه حل های انرژی جایگزین مورد نیاز است. در این معامله همه ما از اقیانوس ها و آب و هوای احیا شده سود می بریم. زندگی دوباره پر کردن و بازگرداندن اقیانوس ها را انتخاب کنید.