Hvordan hedebølger påvirker arktisk planteplankton
Grundlaget for det marine fødenet i Arktis, fytoplanktonet, reagerer meget anderledes på hedebølger end på konstant forhøjede temperaturer. Dette er blevet fundet ved de første målrettede eksperimenter om emnet, som for nylig blev udført på Alfred Wegener Instituttets AWIPEV Station. Planteplanktonets adfærd afhænger primært af afkølingsfaserne efter eller mellem hedebølger, som vist i et studie netop udgivet i tidsskriftet Science Advances .
Hedebølger, som vi i stigende grad har set rundt om på kloden i de senere år, bliver også mere og mere almindelige i Arktis. Under en hedebølge bliver ikke kun luften, men også havet varmere - temperaturen er væsentligt højere end den sæsonmæssige middelværdi i mindst fem på hinanden følgende dage. Men hvordan disse kortsigtede temperatursvingninger påvirker polære organismer, er stadig stort set uklart.
For at belyse dette aspekt har et hold ledet af Dr. Klara Wolf (Universiteterne i Hamburg og Konstanz) og Dr. Björn Rost fra Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI) nu brugt eksperimenter til at undersøge, hvordan encellede alger, fytoplanktonet, reagerede på disse ekstreme begivenheder. I betragtning af fytoplanktonets rolle som grundlaget for det marine fødenet, kan ændringer i det give genlyd gennem hele det arktiske økosystem.
I inkubationsforsøg på AWIPEV-stationen på Svalbard lod forskerne naturlige planteplanktonsamfund fra den nærliggende Kongsfjorden vokse i 20 dage under forskellige forhold - normale og øgede, men konstante temperaturer (2°C, 6°C, 9°C).
Til sammenligning udsatte de fytoplanktonet for gentagne hedebølger af varierende intensitet (6°C, 9°C), som hver varede fem dage med en tre-dages afkølingsfase ved sæsonens middeltemperatur (2°C) imellem. Forskellige typer prøver blev indsamlet med definerede intervaller for at karakterisere de fysiologiske responser og eventuelle potentielle artsskift.
"Under stabile temperaturer førte selv en ekstrem stigning på +7° C til accelereret vækst og højere produktivitet, med overraskende små ændringer i sammensætningen af arter, selv over uger," siger Wolf om eksperimenternes resultater.
"I modsætning hertil er virkningerne af hedebølger betydeligt mere komplekse og følger ikke det samme mønster. Det betyder, at vores viden om konstante temperaturstigninger ikke uden videre kan anvendes på disse kortvarige varme faser, som normalt kun varer et par dage. ."
En årsag til forskellen er tilsyneladende, at ikke kun eksponeringen for øgede temperaturer har stor indflydelse på produktiviteten, men også og især afkølingsfaserne efter eller mellem hedebølger – og meget lidt vides om disse effekter.
"Vi er kun lige begyndt at få en mekanistisk forståelse af, hvordan hedebølger kan påvirke polarområderne," siger AWI-biolog Rost. "Vores undersøgelse repræsenterer et vigtigt første skridt og viser, hvilke aspekter af hedebølger og hvilke fytoplanktonrelaterede processer, vi skal se nærmere på. Derudover viser vores undersøgelse, at det, vi ved om processerne og virkningerne af konstant højere temperaturer, kan ikke blot anvendes en-til-en."
Faktisk kan scenarier, der involverer svingende temperaturer, producere en bred vifte af effekter, og derfor er det mere kompliceret at forudsige deres implikationer end for kontinuerlig opvarmning.
For at udvikle bedre fremskrivninger og modeller for, hvordan primærproduktionen og det arktiske økosystem vil ændre sig som reaktion på klimaændringer, vil det derfor ikke være tilstrækkeligt at undersøge effekterne af middeltemperaturer; virkningerne af temperaturudsving skal have mere opmærksomhed. Mens stabil opvarmning til en bestemt temperatur øger produktiviteten, kan nogle varmebølger mindske den, mens andre øger den.
En bedre forståelse af virkningerne af variable temperaturer, især afkølingsfaserne, er derfor afgørende for at forbedre prognoserne for potentielle biodiversitetsændringer. Undersøgelser af planteplankton er hermed mest afgørende, da ændringer på basis af fødenettet kan påvirke alle højere trofiske niveauer, helt op til fiskeriet.
Flere oplysninger: Klara Wolf, Hedebølgereaktioner fra arktiske planteplanktonsamfund er drevet af kombinerede virkninger af opvarmning og afkøling, videnskabelige fremskridt (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl5904. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl5904
Journaloplysninger: Videnskabelige fremskridt
Leveret af Alfred Wegener Institute
Varme artikler
-
Hvorfor du bør træne din kat, og hvordan du gør detKredit:Valeri Potapova/Shutterstock Pandemien førte til en stigning i antallet af førstegangsejere af kæledyr og folk, der adopterede hvalpe og killinger. Selvom selv uerfarne ejere forventer, at e -
Hvordan rensdyrøjne forvandles om vinteren for at give dem skumringssynKredit:Shutterstock Rensdyr er elsket verden over for deres mørke, udtryksfulde øjne, majestætiske gevirer og magiske omgang med julemanden. Det øjeblik, du lærer den kolde, hårde sandhed om, hvord -
Hvad er Missyplicity -projektet?Missy var så elsket i livet, hun blev genstand for en posthum kloningsindsats. Se flere kloningsbilleder. BioArts International Nogle mennesker tror, at deres hunde er helt værd at konstant fodre, -
Hvorfor vi ikke skulle være så hurtige til at dæmonisere flagermusKredit:Justin A. Welbergen, CC BY-NC-SA Australske sundhedsmyndigheder udsender regelmæssigt offentlige påmindelser om ikke at røre flagermus, fordi de kan være vært for australsk Bat Lyssavirus (
- Jaguar Land Rover lukker britiske enheder i en uge efter Brexit
- Forskelle i mandlige og kvindelige kromosomer
- Producerer guldnano-partikler (og brint) i vand uden behov for giftige kemikalier
- Sådan Tutor Science
- Astrokemi:hvordan livet kan være begyndt i rummet
- Skrevet på vand:Rekonstruering af en havstrøms gamle historie