Krympende snedæksler giver næring til skadelig algeopblomstring i det arabiske hav

En enestående modstandsdygtig organisme, der er næsten uhørt i Det Arabiske Hav for 20 år siden, har spredt sig og spredt sig i et alarmerende tempo, danner tyk, ildelugtende grønne hvirvler og filamenter, der er synlige selv fra rummet. Denne usædvanlige organisme er Noctiluca scintillans - en millimeter-størrelse planktonisk organisme med en ekstraordinær evne til at overleve, trives og tvinger kiselalger ud, det fotosyntetiserende plankton, der traditionelt har understøttet Det Arabiske Havs fødenet. Noctiluca er ikke et foretrukket foder til større organismer, så disse store blomster, tilbagevendende årligt og varer i flere måneder, forstyrrer bunden af ​​regionens marine fødekæde, truende fiskeri, der opretholder 150 millioner mennesker, og muligvis forværre fremkomsten af ​​kriminel pirateri i regionen.

Ny forskning offentliggjort i denne uge i Naturens videnskabelige rapporter beskriver, hvordan det fortsatte tab af sne over den Himalaya-Tibetanske Plateau-region giver næring til udvidelsen af ​​denne destruktive algeopblomstring. Ledet af Joaquim I. Goes fra Columbia University's Lamont-Doherty Earth Observatory, undersøgelsen bruger feltdata, laboratorieforsøg, og årtiers NASA-satellitbilleder for at forbinde fremkomsten af ​​Noctiluca i Det Arabiske Hav med smeltende gletsjere og en svækket vintermonsun.

Normalt, kolde vintermonsunvinde, der blæser fra Himalaya, afkøler havenes overflade. Disse koldere farvande synker og erstattes med næringsrigt vand nedefra. Denne konvektiv blanding er ikke anderledes end at putte en isterning i et krus varm kaffe. I løbet af denne tid, planteplankton, de primære producenter i fødekæden, trives i det solbeskinnede, næringsrige øvre lag, og omkringliggende lande ser en mængde fisk, der lever direkte eller indirekte af planteplanktonet. Men med krympningen af ​​gletsjere og snedække i Himalaya, monsunvindene, der blæser offshore fra land, er varmere og fugtigere, resulterer i nedsat konvektiv blanding og nedsat befrugtning af de øverste lag.

I dette scenarie, fytoplankton såsom kiselalger er i en ulempe, men ikke Noctiluca. I modsætning til kiselalger, Noctiluca (også kendt som havglimt) er ikke kun afhængig af sollys og næringsstoffer; den kan også overleve ved at spise andre mikroorganismer. Noctiluca er vært for tusindvis af fotosyntetiserende endosymbionter i sin løgformede, gennemsigtig, drivhuslignende celle. De grønne endosymbionter giver det energi fra fotosyntese, mens dens halelignende flageller gør det muligt for den at gribe ethvert mikroskopisk plankton fra det omgivende vand som en ekstra fødekilde.

Denne dobbelte energiopsamlingsmåde giver den en enorm fordel at blomstre og forstyrre den klassiske fødekæde i Det Arabiske Hav. Noctilucas anden fordel er, at dens endosymbionter akkumulerer en masse ammoniak i cellen, gør organismen usmagelig for større græssere. Som en tredje fordel, den akkumulerede ammoniak er også et depot af nitrogenholdige næringsstoffer til endosymbionterne, gør dem mindre sårbare over for faldende tilførsler af næringsstoffer fra en svækket konvektiv blanding.

Noctiluca-blomster dukkede først op i slutningen af ​​1990'erne. Den store størrelse af deres blomster, som forekommer årligt, truer Det Arabiske Havs allerede sårbare fødekæde, fordi dets symbionter ikke kun konkurrerer med fytoplankton om de årligt genopfyldte næringsstoffer, men lever af selve planteplanktonet. Imidlertid, kun vandmænd og salper synes at finde Noctiluca velsmagende. I Oman, afsaltningsanlæg, olieraffinaderier og naturgasanlæg er tvunget til at nedskalere driften, fordi de bliver kvalt af Noctiluca-opblomstringer og vandmændene, der sværmer, for at fodre på dem. Det resulterende pres på den marine fødevareforsyning, og økonomisk sikkerhed kan også have givet næring til stigningen i pirateri i lande som Yemen og Somalia.

"Dette er nok en af ​​de mest dramatiske ændringer, vi har set, der er relateret til klimaændringer, " sagde Goes who, sammen med Lamont-forsker Helga do Rosario Gomes, har studeret den hurtige vækst af denne organisme i mere end 18 år. "Vi ser Noctiluca i Sydøstasien, ud for Thailands og Vietnams kyster, og så langt sydpå som Seychellerne, og overalt hvor den blomstrer bliver det et problem. Det skader også vandkvaliteten og forårsager en masse fiskedødelighed."

Undersøgelsen giver overbevisende nye beviser for de kaskadende virkninger af global opvarmning på de indiske monsuner, med socioøkonomiske implikationer for store befolkninger på det indiske subkontinent og Mellemøsten.

"De fleste undersøgelser relateret til klimaændringer og havbiologi er fokuseret på de polære og tempererede farvande, og ændringer i troperne går stort set ubemærket hen, sagde Goes.

Undersøgelsen fremhæver, hvordan tropiske oceaner bliver uforholdsmæssigt påvirket, miste deres biodiversitet, og ændrer sig hurtigere end konventionelle modelforudsigelser. Dette kan varsle alvorlige konsekvenser på lang sigt for lande i regionen, der allerede er grebet af socioøkonomiske problemer fra krig, fattigdom og tab af levebrød, sagde Goes.