Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Mere end bare hvalføde:Krills indflydelse på kuldioxid og det globale klima

Processer i den biologiske pumpe. Planteplankton omdanner CO2, som er opløst fra atmosfæren til overfladehavene (90 Gt yr−1) til partikelformigt organisk kulstof (POC) under primærproduktion (~ 50 Gt C yr−1). Planteplankton indtages derefter af krill og små zooplanktongræssere, som igen er byttet ud af højere trofiske niveauer. Enhver uforbrugt planteplankton danner aggregater, og sammen med zooplankton fækale pellets, synker hurtigt og eksporteres ud af det blandede lag ( < 12 Gt C yr−1 14). Krill, zooplankton og mikrober opfanger fytoplankton i overfladehavet og synker skadelige partikler i dybden, indtager og respirerer denne POC til CO2 (opløst uorganisk kulstof, DIC), sådan, at kun en lille andel af overfladeproduceret kulstof synker til det dybe hav (dvs. dybder > 1000 m). Som krill og mindre zooplankton foder, de fragmenterer også fysisk partikler i små, langsommere eller ikke synkende stykker (via sjusket fodring, koprorhexi ved fragmentering af fæces), hæmmer POC-eksporten. Dette frigiver opløst organisk kulstof (DOC) enten direkte fra celler eller indirekte via bakteriel solubilisering (gul cirkel omkring DOC). Bakterier kan derefter remineralisere DOC til DIC (CO2, mikrobiel havearbejde). Diel lodret migrerende krill, mindre zooplankton og fisk kan aktivt transportere kulstof til dybden ved at indtage POC i overfladelaget om natten, og metaboliserer det på deres dagtid, mesopelagiske opholdsdybder. Afhængig af artens livshistorie, aktiv transport kan også forekomme på sæsonbasis. De angivne tal er kulstofstrømme (Gt C yr−1) i hvide felter og kulstofmasser (Gt C) i mørke felter. Kredit: Naturkommunikation

Antarktisk krill er kendt for deres rolle i bunden af ​​det sydlige oceans fødenet, hvor de er mad til marine rovdyr såsom sæler, pingviner og hvaler.

Mindre kendt er deres betydning for havets kulstofdræn, hvor CO 2 fjernes fra atmosfæren under fotosyntese af fytoplankton og sekvestreres til havbunden gennem en række processer.

En ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation har fremhævet krills indflydelse i kulstofkredsløbet og opfordret til at overveje indvirkningen af ​​kommercielt krillfiskeri på havets kemi og det globale klima.

Ledet af Dr. Emma Cavan, en tidligere IMAS-forsker nu ved Imperial College London, undersøgelsen gennemgik den nuværende videnskabelige viden om krills rolle i processer, der hvert år fjerner op til 12 milliarder tons kulstof fra Jordens atmosfære.

"Ved at spise planteplankton og udskille kulstof og næringsrige piller, der synker til havbunden, Antarktisk krill er en integreret del af kulstofcyklussen og en vigtig bidragyder af jern og andre næringsstoffer, der befrugter havet, " sagde Dr. Cavan.

"Krill fækale pellets udgør størstedelen af ​​synkende kulstofpartikler, som forskere har identificeret i både lavt og dybt vand i det sydlige ocean.

"Antarktisk krill bliver op til 6 centimeter lang og vejer omkring et gram, men de myldrer i så stort antal, at deres kombinerede bidrag til bevægelsen af ​​havets kulstof og andre næringsstoffer kan være enormt.

"Det sydlige Ocean er et af de største kulstofdræn globalt, så krill har en vigtig indflydelse på atmosfærens kulstofindhold og derfor det globale klima. "

Dr. Cavan sagde, at ledelsen af ​​krillfiskeriet i øjeblikket fokuserer på bæredygtighed og krills rolle i at støtte megafauna såsom hvaler, med ringe opmærksomhed på at vurdere krillens betydning for kulstofkredsløbet og havets kemi.

"I dag tager fiskeriet mindre end 0,5 procent af den tilgængelige krill, og kun voksne er målrettet.

"Men der er ingen konsensus om den effekt, som høst af antarktisk krill kan have på atmosfærisk kulstof og havkemi, for den sags skyld, hvordan voksende hvalbestande også kan påvirke krilltal.

"Det sydlige oceans økosystemer og kemiske processer er meget komplekse og dårligt forståede, og vores manglende viden om omfanget af krills evne til at påvirke kulstofkredsløbet er en bekymring, givet, at det er regionens største fiskeri.

"Vi ved det ikke, for eksempel, om et fald i krill faktisk kan føre til en stigning i biomassen af ​​fytoplankton, som også er en integreret del i transport af kulstof til havbunden.

"Omvendt et fald i krill ville mindske den gavnlige befrugtningseffekt, som deres fækale stof har på fytoplanktonbiomassen, samtidig også bringe den vigtige rolle, krill spiller i cirkulerende jern og andre næringsstoffer, i fare.

"Vores undersøgelse har vist, at der er et presserende behov for yderligere forskning for at løse disse og andre spørgsmål om krills betydning, samt for mere præcise estimater af deres biomasse og distribution.

"Denne information ville informere både vores forståelse af biogeokemiske processer i havet og forvaltningen af ​​krillfiskeindustrien.

"Vi anbefaler også, at der indføres foranstaltninger for at sikre, at efterhånden som fiskeriteknologien udvikler sig, fiskeriet griber ikke ind i larvernes habitat nær havisen, og der bør tages skridt til at forhindre potentiel bifangst af larver ved fiskeri efter voksne, " sagde Dr. Cavan.


Varme artikler