Wielka migracja bardzo małych zwierząt. Śmiertelne zagrożenie dla oceanów

Plankton, czyli bardzo małe zwierzęta i rośliny zamieszkujące oceany i dryfujące swobodnie z morskimi prądami, to druga po bakteriach najliczniejsza grupa żywych istot na Ziemi. Globalne ocieplenie może jednak dramatycznie na nie wpłynąć.

Opublikowane w "Nature Communications" badanie sugeruje, że wraz z ocieplaniem się mórz, plankton zacznie wielką migrację w stronę biegunów. To będzie miało poważne konsekwencje dla wszystkich żywych istot.

Ta zmiana w zasadzie już się zaczyna. Naukowcy odnotowali obecność pewnych gatunków planktonu dalej na północy, niż kiedykolwiek wcześniej występowały. Powodem jest to, że ocieplające się wody w regionach tropikalnych i subtropikalnych stają się dla planktonu nieprzyjazne, a mikroskopijne organizmy przenoszą się tam, gdzie mają lepsze warunki do życia.

Plankton dzieli się na dwie wielkie grupy. Fitoplankton, czyli mikroskopijne rośliny, i zooplankton, czyli maleńkie zwierzęta, takie jak kryl. Wchodzące w skład fitoplanktonu algi prowadzą fotosyntezę. Mikroskopijne glony odpowiadają za aż 80 proc. tlenu w ziemskiej atmosferze. Odgrywają też bardzo istotną rolę w kontrolowaniu ilości dwutlenku węgla na Ziemi. Z kolej zooplankton jest podstawą całej morskiej sieci pokarmowej.

Fabio Benedetti z ETH Zurich w Szwajcarii i zespół, którym kierował, opracowali mapy globalnego występowania ponad 860 gatunków fito- i zooplanktonu. Następnie wykorzystali algorytmy statystyczne i modele klimatyczne do przewidywania zmian, jakim występowanie planktonu będzie podlegać wraz ze zmianami klimatu.

W pierwszych fazach globalnego ocieplenia modele przewidują wzrost ilości obu rodzajów planktonu. Jednocześnie jednak, jeśli temperatura powierzchni morza podniesie się średnio do 25 st. Celsjusza (dziś jest to 16,1 st), nastąpi gwałtowny spadek ilości zooplanktonu w tropikach, a wszystkie jego gatunki będą przesuwać się w stronę chłodniejszych wód bliżej biegunów (początki tego procesu zaczynamy już obserwować).

Ta wielka migracja może mieć jednak w perspektywie bardzo poważne konsekwencje także dla bioróżnorodności arktycznych mórz, bo - zdaniem badaczy - nawet 40 proc. zimnolubnych gatunków planktonu może zostać całkowicie zastąpionych przez intruzów z cieplejszych wód.

"W niektórych obszarach oceanu zaobserwujemy wzrost liczby gatunków, co na pierwszy rzut oka może wydawać się czymś dobrym" - wyjaśnia Benedetti, dodając: "Ten wzrost różnorodności może w rzeczywistości stanowić poważne zagrożenie dla istnienia i funkcjonowania dobrze ugruntowanych ekosystemów morskich na wyższych szerokościach geograficznych".

Problemem są między innymi różnice w rozmiarach różnych rodzajów planktonu. Plankton arktyczny składają się z mniejszej liczby gatunków. Ich przedstawiciele są jednak więksi niż ich bardziej ciepłolubni krewniacy. Doskonałym przykładem gatunku arktycznego jest przypominający krewetki kryl, który jest ważnym źródłem pożywienia dla ryb czy wielorybów. Te większe gatunki zooplanktonu są też wyjątkowo wydajnymi "zbieraczami" związków węgla.

Symulacje zespołu Benedettiego wykazały, że rosnące temperatury sprawiają, że arktyczny ocean staje się mniej przyjazny dla większego planktonu, ale bardziej zachęcający dla mniejszego. To może prowadzić do rozkwit różnorodności drobnego planktonu i spadku liczby większych gatunków na tych szerokościach geograficznych. To z kolei wpłynęłoby na populacje ryb, które miałyby do dyspozycji o wiele mniej pożywienia.

Konsekwencje odczułby też klimat planety. Większe gatunki planktonu często mają muszle czy skorupy, budowane z wapnia i węgla. Kiedy taki plankton umiera, skorupki opadają na dno morza i zmieniają się w naturalny magazyn CO2. Podobną rolę odgrywają odchody planktonu - one również opadają na dno morza i wiążą na długi czas gazy cieplarniane.

Mniejsze gatunki nie mają pancerzyków i produkują mniejsze ilości odchodów. Jeśli więc duży plankton zostanie wskutek zmian klimatu zastąpiony mniejszym, cały proces magazynowania CO2 na dnie morza zostanie zaburzony. Trudno jednak określić dokładnie, jak wielka będzie skala tej zmiany.

"Jedyną rzeczą, którą możemy teraz powiedzieć, jest to, jak ważne są dziś niektóre obszary oceanu pod względem różnych usług ekosystemowych i to, że sposób wypełniania tych ról zmieni się w przyszłości" - twierdzi Benedetti.

Wśród obserwowanych już dziś zmian, zauważalne jest przenoszenie się na daleką północ i południe widłonogów czy meduz. W pobliżu równika, gdzie mieszkały, woda już teraz robi się dla nich zbyt gorąca.