Раскрытие исторической морской экологии: проблемы, связанные с 800-летними ледяными кернами

к Мануэль Коста
6 Комментарии
North Atlantic phytoplankton stability

Недавнее исследование Вашингтонского университета, в ходе которого было изучено 800-летнее ледяное ядро, показало, что популяции фитопланктона в Северной Атлантике остались постоянными со времен промышленной революции. Вопреки прежним представлениям о существенном снижении выбросов, это исследование подчеркивает влияние промышленных загрязнителей на химию атмосферы. Источник: SciTechPost.com

Недавние результаты показали, что популяции фитопланктона в Северной Атлантике существенно не менялись с наступлением индустриальной эпохи, что бросает вызов более ранним представлениям об их сокращении.

Вторя мнению Марка Твена, идея об уменьшении фитопланктона в Северной Атлантике, возможно, была преувеличена. Значимое исследование 2019 года с использованием кернов льда из Антарктиды показало снижение 10% продуктивности морской среды в Северной Атлантике в индустриальную эпоху, что вызывает обеспокоенность по поводу продолжающейся тенденции к снижению.

Однако новые исследования, проведенные Вашингтонским университетом, предполагают другой сценарий. Исследование 800-летнего ледяного керна показывает, что фитопланктон в Северной Атлантике – жизненно важный для более широкой морской экосистемы – оказался более устойчивым, чем считалось ранее. Этот сложный атмосферный процесс мог бы объяснить наблюдаемые тенденции.

Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Спутниковые снимки могут обнаружить отражения хлорофилла, указывающие на фотосинтезирующие организмы, такие как фитопланктон. На изображениях Северной Атлантики видны эти отражения, смешивающиеся с океанскими течениями. Хотя предыдущие исследования, основанные на анализе ледяных кернов, сообщали об уменьшении количества 10% в фитопланктоне Северной Атлантики с середины XIX века, недавние исследования показывают, что эти популяции могут быть более стабильными. Кредит: НАСА

Изучение важности фитопланктона

Фитопланктон, крошечные фотосинтезирующие организмы, составляют основу морской пищевой сети. Они играют решающую роль во всем мире, производя примерно половину кислорода в атмосфере Земли.

Из-за их небольшого размера прямой подсчет фитопланктона затруднен. Ученые разработали альтернативные методы оценки их численности. Один из таких методов предполагает отслеживание выбросов диметилсульфида — газа, ответственного за отчетливый запах пляжей. После высвобождения он превращается в метансульфоновую кислоту (МСК) и сульфат, которые в конечном итоге откладываются на земле или снеге. Таким образом, ледяные керны можно использовать для определения исторических популяций фитопланктона.

Бекки Александер из лаборатории IsoLab Вашингтонского университета исследует ледяной керн, извлеченный из Гренландии. Анализ этого ядра, проведенный ее командой, показывает, что выбросы фотосинтезирующих морских организмов были постоянными с середины 1800-х годов. Фото: Марк Стоун/Вашингтонский университет.

Выводы из ледяных кернов Гренландии

«Анализ ледяных кернов Гренландии показал снижение концентрации MSA в индустриальную эпоху, что первоначально интерпретировалось как признак снижения первичной продуктивности в Северной Атлантике», — объясняет Урсула Йонгеблод, аспирантка университета. «Однако наше исследование, в котором также изучались сульфаты в ледяном керне Гренландии, показывает, что сами по себе уровни MSA не дают полной картины первичной продуктивности».

С середины XIX века в результате промышленной деятельности в атмосферу выбрасывались сернистые газы. Эти газы содержат различные изотопы серы, что позволяет различать морские и наземные источники в кернах льда.

Более широкий исторический контекст

Это исследование глубже, чем предыдущие исследования, изучая различные серосодержащие молекулы в ледяном керне Гренландии, охватывающее период с 1200 по 2006 год. Результаты показывают, что антропогенные загрязнители изменили химический состав атмосферы, влияя на газы, выделяемые фитопланктоном.

«Наши результаты исследования ледяных кернов показывают увеличение содержания сульфатов в фитопланктоне в индустриальную эпоху», — отмечает Джонгеблуд. «Это означает, что снижение MSA уравновешивается увеличением количества сульфатов, полученных из фитопланктона, что предполагает общую стабильность выбросов серы фитопланктоном».

Урсула Джонгеблуд использует масс-спектрометр стабильных изотопов в университетской лаборатории IsoLab для анализа изотопов серы в керне льда Гренландии. Эти изотопы помогают отслеживать изменения в источниках сульфатов на протяжении веков, включая морской фитопланктон, выбросы ископаемого топлива и вулканическую активность. Фото: Марк Стоун/Вашингтонский университет.

Выводы и будущие направления

Учитывая этот баланс, популяции фитопланктона, по-видимому, оставались стабильными с середины 19 века. Однако исследователи предупреждают, что морские экосистемы по-прежнему сталкиваются с многочисленными угрозами.

«Анализ как MSA, так и сульфатов, полученных из фитопланктона, дает более полное представление об изменениях выбросов от морских первичных производителей с течением времени», — утверждает старший автор Бекки Александер, профессор университета.

Сочетание измерений ледяных кернов с другими независимыми оценками численности фитопланктона, такими как данные по хлорофиллу, и интеграция исследований моделирования может улучшить наше понимание исторических изменений в продуктивности морской среды и предсказать будущие тенденции.

Исследование Урсулы А. Йонгеблод и ее коллег «Снижение содержания метансульфоновой кислоты в Арктике в индустриальную эпоху компенсируется увеличением количества биогенных сульфатных аэрозолей» было опубликовано 17 ноября 2023 г.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о стабильности фитопланктона Северной Атлантики

Изменилась ли популяция фитопланктона Северной Атлантики со времен индустриальной эпохи?

Вопреки более ранним исследованиям, которые предполагали снижение численности, недавнее исследование Вашингтонского университета с использованием 800-летнего ледяного керна показывает, что популяция фитопланктона Северной Атлантики остается стабильной с индустриальной эпохи.

Каким методом были изучены изменения численности фитопланктона?

В исследовании использовался анализ ледяных кернов из Гренландии, который включал изучение различных серосодержащих молекул в слоях льда в период с 1200 по 2006 год. Этот метод помог понять изменения в химии атмосферы и ее влияние на фитопланктон.

Каково было значение предыдущего исследования с использованием кернов антарктического льда?

Предыдущее исследование, проведенное в 2019 году с использованием кернов антарктического льда, показало снижение 10% продуктивности морской среды Северной Атлантики в индустриальную эпоху. Это исследование вызвало обеспокоенность по поводу продолжающегося сокращения численности фитопланктона.

Как фитопланктон влияет на атмосферу Земли?

Фитопланктон, будучи микроскопическими фотосинтезирующими организмами, играет решающую роль в морской экосистеме и атмосфере Земли. Они производят примерно половину кислорода, присутствующего в атмосфере Земли.

Каков был новый вывод о выбросах серы из фитопланктона?

Недавнее исследование показало, что снижение содержания метансульфоновой кислоты (MSA) в ледяных кернах было компенсировано увеличением содержания сульфата, полученного из фитопланктона. Это указывает на то, что выбросы серы из фитопланктона в целом были стабильными с середины 1800-х годов.

Что это исследование означает для будущих исследований морской экосистемы?

Это исследование подчеркивает важность рассмотрения ряда факторов, включая как MSA, так и сульфаты, полученные из фитопланктона, для всестороннего понимания изменений в морских первичных продуцентах с течением времени. Это предполагает, что морские экосистемы могут быть более устойчивыми, но по-прежнему сталкиваются с многочисленными угрозами.

Подробнее о стабильности фитопланктона Северной Атлантики

  • Результаты исследований Вашингтонского университета
  • Труды публикации Национальной академии наук
  • SciTechPost.com Оригинальная статья
  • Спутниковые снимки фитопланктона НАСА
  • Отчет об исследовании кернов антарктического льда за 2019 год
  • Морская биология и исследования изменения климата
  • Воздействие промышленных загрязнителей на окружающую среду

Вам также может понравиться

6 Комментарии

Майк Джонсон 1ТП2Т - 1ТП3Т

действительно интересное исследование. Я не знал, что фитопланктон так важен для нашей планеты!

Отвечать
Рэйчел Смит 1ТП2Т - 1ТП3Т

Я удивлен, что спутники могут обнаружить хлорофилл из космоса. технологии действительно меняют наше понимание Земли

Отвечать
Алекс Т 1ТП2Т - 1ТП3Т

Ого, так с фитопланктоном все в порядке? это хорошая новость для изменения всех этих разговоров о климате

Отвечать
Джон Доу 1ТП2Т - 1ТП3Т

Ледяные керны Гренландии: кто бы мог подумать, что они расскажут нам так много об океане? природа потрясающая

Отвечать
Сара К. 1ТП2Т - 1ТП3Т

это только мне кажется или изменение климата серьезно влияет на все? эти исследования открывают глаза, но в то же время пугают

Отвечать
Эмма Б 1ТП2Т - 1ТП3Т

отличная статья, но я думаю, что ей не помешало бы больше информации о том, как они на самом деле проводят анализ ледяных кернов, звучит сложно

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский