Τα φυτοπλαγκτόν των ωκεανών επιβραδύνουν την φωτοσύνθεση και απορροφούν λιγότερο άνθρακα

Από την ιστοσελίδα NASA/Goddard Space Flight Center, Οκτώβριος 2003

Τα φυτοπλαγκτόν μέσα στους ωκεανούς έχουν γίνει λιγότερο παραγωγικά από την αρχή της δεκαετίας του '80, απορροφώντας λιγότερο άνθρακα, κάτι που μπορεί στη συνέχεια να επιδράσει αρνητικά στον κύκλο του άνθρακα της Γης, σύμφωνα με μια μελέτη που συνδυάζει δορυφορικά στοιχεία της NASA με τις παρατηρήσεις στην επιφάνεια του NOAA για τα θαλάσσια φυτά.

Τα μικροσκοπικά φυτά των ωκεανών, τα λεγόμενα φυτοπλαγκτόν, είναι υπεύθυνα για την, περίπου, μισή μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) της ατμόσφαιρας λόγω της φωτοσύνθεσης. Τα χερσαία φυτά μετατρέπουν την υπόλοιπη ποσότητα του CO₂ σε σάκχαρα στα φυτικά κύτταρα. Στην ατμόσφαιρα τώρα, το CO₂ είναι ένα από τα αέρια του θερμοκηπίου που παγιδεύει τη θερμότητα.

Ο Watson Gregg, ένας ερευνητής της GSFC NASA και ο επικεφαλής συντάκτης της μελέτης, διαπιστώνει ότι  η καθαρή κύρια παραγωγικότητα των ωκεανών (NPP) έχει μειωθεί περισσότερο από 6 τοις εκατό συνολικά κατά τη διάρκεια των τελευταίων είκοσι ετών, ενδεχομένως ως αποτέλεσμα των κλιματολογικών αλλαγών.

Η NPP είναι ο ρυθμός με τον οποίο τα φυτικά κύτταρα παίρνουν το CO₂ κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, χρησιμοποιώντας τον άνθρακα για την ανάπτυξη τους. Η χρηματοδοτημένη, από τη NASA, μελέτη εμφανίζεται σε μια πρόσφατη έκδοση του Geophysical Research Letters.

"Αυτή η έρευνα παρουσιάζει ότι η κύρια ωκεάνια παραγωγικότητα μειώνεται, και μπορεί να είναι ένα αποτέλεσμα των αλλαγών του κλίματος, λόγω των αυξανόμενων θερμοκρασιών και τη μειωμένη απόθεση του σιδήρου σε τμήματα των ωκεανών. Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα", εξηγεί ο Gregg. Ο σίδηρος από τα διηπειρωτικά νέφη της σκόνης είναι μια σημαντική θρεπτική ουσία για το φυτοπλαγκτόν, και κατά συνέπεια η απουσία του μπορεί να εμποδίζει να αναπτυχθούν οι πληθυσμοί.

Ο Gregg και οι συνάδελφοι του χρησιμοποίησαν δύο αρχεία δεδομένων από τους δορυφόρους της NASA: ένα από τον δορυφόρο Ανιχνευτή Χρώματος Παράκτιας Ζώνης Nimbus-7 της NASA (1979-1986) και το άλλο από το δορυφόρο OrbView-2 (1997- 2002).

Οι δορυφόροι ελέγχουν την πράσινη χρωστική ουσία στα φυτά, τη γνωστή μας χλωροφύλλη, η οποία οδηγεί στις εκτιμήσεις για την ποσότητα του φυτοπλαγκτόν. Τα παλαιότερα στοιχεία αναλύθηκαν ξανά για να προσαρμοστούν στα σύγχρονα πρότυπα, κάτι που βοήθησε ώστε τα δύο αρχεία των στοιχείων να είναι συμβατά το ένα με το άλλο. Τα δεδομένα συνδυάστηκαν δε με τα στοιχεία της επιφάνειας από τα ερευνητικά σκάφη του NOAA και τους σημαντήρες για να μειώσουν τα λάθη από τα δορυφορικά αρχεία και για να δημιουργήσουν μια βελτιωμένη εκτίμηση του καθαρή κύρια παραγωγικότητα των ωκεανών NPP.

Οι συντάκτες βρήκαν σχεδόν 7% μείωση του NPP σε παγκόσμιο επίπεδο ανά δεκαετία, που εμφανίστηκε στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη (επάνω από 30 μοίρες). Στις λεκάνες του Βόρειου Ειρηνικού και του Βόρειου Ατλαντικού, η υπερβολική αύξηση του φυτοπλαγκτόν σε υψηλές συγκεντρώσεις την άνοιξη, οδηγεί σε πιο σύντομους, εντονότερους κύκλους της ζωής. Σε αυτές τις περιοχές, το πλαγκτόν πεθαίνει γρήγορα και μπορεί να βυθιστεί στους πυθμένες των ωκεανών, δημιουργώντας έτσι μια πιθανή διάβαση του άνθρακα από την ατμόσφαιρα στο βαθύ ωκεανό.

Στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, οι ρυθμοί αύξησης του πλαγκτόν μειώθηκαν κατά 7% στη λεκάνη του Βόρειου Ατλαντικού, 9% στη Βόρεια λεκάνη του Ειρηνικού, και 10% στην ανταρκτική λεκάνη αν συγκριθούν με τις τιμές της δεκαετίας του '80 και με τις πρόσφατες παρατηρήσεις της δεκαετίας του '90.

Η μείωση στους ωκεανούς του NPP αντιστοιχεί με μια αύξηση στις παγκόσμιες θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας κατά 0.2 βαθμούς Κελσίου κατά τη διάρκεια των τελευταίων 20 ετών. Το θερμότερο νερό κάνει πιο ευδιάκριτη την ανάμιξη των ωκεάνιων στρωμάτων και των συνθηκών των βαθύτερων ψυχρών θαλασσίων βυθών, που είναι πλούσια σε θρεπτικά στοιχεία, με το θερμότερο νερό της επιφάνειας. Η μη αύξηση των θρεπτικών ουσιών είναι υπεύθυνη και για τη μη αύξηση και του φυτοπλαγκτόν στην επιφάνεια.

Ο Βόρειος Ατλαντικός και ο Βόρειος Ειρηνικός είχαν σημαντικές αυξήσεις στις θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας: 0.7 βαθμοί C και 0.4 βαθμοί C αντίστοιχα. Στην ανταρκτική, υπήρξε λιγότερη άνοδος της θερμοκρασίας, αλλά ο χαμηλότερος ρυθμός NPP συνδέθηκε με τους αυξανόμενους ανέμους της επιφάνειας. Αυτοί οι άνεμοι ανάγκασαν το πλαγκτόν να αναμιχθεί προς τα κάτω, κόβοντας την έκθεση του στο φως του ήλιου.

Επίσης, το ποσό του σιδήρου που κατατίθεται από τα νέφη της σκόνης των ερήμων στους ωκεανούς, μειώθηκε κατά 25 τοις εκατό σε δύο δεκαετίες. Αυτά τα νέφη της σκόνης φυσούν πάνω από τους ωκεανούς. Οι μειώσεις του ρυθμού NPP στο Νότιο Ειρηνικό συνδέθηκαν με μια πτώση 35 τοις εκατό στην ατμοσφαιρική απόθεση του σιδήρου.

"Αυτά τα αποτελέσματα επεξηγούν τις περιπλοκές της αλλαγής του κλίματος, καθώς μπορούν να υπάρξουν μία ή περισσότερες διαδικασίες, όπως οι αλλαγές στη θερμοκρασία και την ένταση των ανέμων, κάτι που επηρεάζει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που αντλείται με τη φωτοσύνθεση από τους ωκεανούς," λέει η Margarita Conkright, μια επιστήμονας στο Εθνικό Ωκεανογραφικό Κέντρο Δεδομένων της NOAA, στο Silver Spring.

Άλλα βέβαια πρόσφατα συμπεράσματα της NASA έχουν δείξει ότι το έδαφος στη Γη έχει γίνει περισσότερο πράσινο.