Hvordan isskuring i Antarktis forstyrrer økosystemerne

Langs den antarktiske kyst, isbjerge bryder jævnligt væk fra gletsjere og styrter ned i det næringsrige vand nedenfor. Båret af strøm og vind, disse isbjerge skraber derefter langs bunden af ​​havbunden, udslette havsamfundene på deres veje. Disse magtfulde begivenheder kaster marine økosystemer ud i kaos, forårsager massive afdøde i de berørte områder. Forskere dykkede for nylig ind i dette fjendtlige miljø for at registrere de fantastiske økologiske transformationer, der finder sted. Deres resultater blev offentliggjort i Havmiljøforskning tidligere i år.

Undersøgelsen undersøgte lavvandet, der støder op til den vestlige antarktiske halvø, et område, der er stærkt forstyrret af isskuring - når isbjerge brækker af fra gletsjere og udhuler havbunden. Den præsenterer forbindelserne mellem disse økosystemforstyrrelser og strukturen af ​​samlinger - de grupper af organismer, der lever i det omgivende samfund.

Forstyrrelser er blevet undersøgt bredt og er anerkendt som en afgørende determinant for et områdes artsrigdom og mangfoldighed. Imidlertid, denne undersøgelse skiller sig ud i sin tilgang. Taler med GlacierHub, hovedforfatter Ben Robinson forklarede, hvordan forskerholdet byggede på tidligere undersøgelser for at udvikle en mere omfattende forståelse af, hvilke faktorer der påvirker genbefolkningen af ​​et område efter en forstyrrelse.

Selvom Antarktis kan opfattes som et fjendtligt miljø, det sydlige ocean er faktisk næringsrigt og hjemsted for mangfoldigt havliv. For at studere, hvordan forstyrrelser former disse havsamfund, dykkere og fjernbetjente robotter dyppede ned i det iskolde vand i Sydhavet. De indsamlede data om, hvordan to forskellige grupper af arter, der lever langs havbunden, reagerer på isskuringsforstyrrelser. En gruppe er mobil, og den anden gruppe, bryozoa, er stationær. Bryozoer er interessante små hvirvelløse dyr, kendt for at være filterfødere og hermafroditter. Billeder af Robinsons forskningsekspeditioner viser søstjerner, som jager bryozoer, spredt ud over den stenede havbund.

Undersøgelsen viste, at de mobile og stationære arter blev påvirket forskelligt af isskuring. Robinson og hans medforfattere konkluderede, at tre forstyrrelsesfaktorer skal undersøges for fuldt ud at forstå, hvordan forstyrrelser påvirker organismerne i et samfund. Disse forstyrrelsesfaktorer omfatter tiden mellem forstyrrelsesbegivenheder, og om forstyrrelseshændelser forekommer i umiddelbar nærhed af hinanden eller på tværs af et større område.

Robinson mener, at forståelse af forstyrrelser og samlingsstruktur giver indsigt i, hvordan et økosystems fødenet fungerer. Han forklarede, at forstyrrelsesbegivenheder potentielt er forbundet med lavere artsrigdom. Når der er færre forstyrrelser og byttedyr er rigeligt, flere rovdyrarter flytter ind; omvendt, når forstyrrelser forårsager uddød af byttearter, rovdyrarter er også berørt.

Robinson boede i Antarktis i tre år, arbejder som havbiolog for British Antarctic Survey. Den forskning, han udførte i løbet af denne tid, resulterede i denne artikel, som blev hentet fra et kapitel af Robinsons ph.d. afhandling, og bidrager til en bredere diskussion af forstyrrelse. Mens de ikke længere bor i det kolde Antarktis, han har stadig planer om at fortsætte med at analysere sine data, denne gang i betragtning af, hvordan forstyrrelser påvirker et bredere område eller dybere dele af havet.

Robinson håber på, at resultaterne af denne undersøgelse vil hjælpe forskere med at forstå andre forstyrrelser. Han og hans medforfattere mener, at havlivet i Antarktis reagerer forskelligt på isskuring, giver indsigt i, hvordan et skovøkosystem kan reagere på brand. Forfatterne mener, at deres resultater giver yderligere bevis for en hypotese offentliggjort i en artikel fra 2017, som forklarede, hvordan "kun i betragtning af tiden siden brand i skove ikke vil fange den fulde virkning af forstyrrelse." De håber at se deres metode til at studere flere forstyrrelsesfaktorer anvendt på andre begivenheder såsom skovbrande.

Taler med GlacierHub, Robinson fremhævede også vigtigheden af ​​at forstå forstyrrelsesbegivenheder og samlingsstruktur i lyset af klimaændringer. Klimaændringer ændrer drastisk det antarktiske landskab. Imidlertid, disse ændringer er ikke kun æstetiske - tilbagetrækkende gletschere vil sandsynligvis forårsage betydelige ændringer i forstyrrelsesregimer.

Det er ikke kun gletsjere, der bliver ramt; havisen falder også som følge af skiftende vindmønstre og klimaændringer, Robinson forklarede. Han beskrev, hvordan "normalt når havisen fryser over, er der ikke meget forstyrrelse, men havis har været faldende." Med mindre havis for at forhindre isbjerge i at styrte ned i marine økosystemer, Robinson siger på "kort sigt, du får mange flere forstyrrelser."

Brian Buma, en biolog ved Alaska Climate Adaptation Science Center ved University of Alaska, bekræftet, at klimaændringer gør forståelsen af ​​forstyrrelsesbegivenheder mere presserende, fordi "vi ikke kan antage typiske forstyrrelses-og-derefter-genopretningsprocesser." Med andre ord, klimainducerede ændringer i forstyrrelser gør økosystemernes modstandsdygtighed meget mere usikker.

Andrew Constable, en havøkolog for den australske regering, og en hovedforfatter på IPCC's sjette vurderingsrapport, rejste nogle bekymringer om metoden anvendt af Robinson og hans medforfattere. Constable mente, at undersøgelsens brug af to meget forskellige arter - en mobil og en stationær - gjorde det sværere at forstå.

Imidlertid, Buma fandt deres metode til at være "ligetil, " og sagde "det vil være vidunderligt at se, hvor længe forfatterne kan holde undersøgelsen i gang." Buma sagde, at resultaterne var i overensstemmelse med, hvad du ville se i "ethvert andet mere typisk undersøgt forstyrrelsessystem." Han mente også, at det var passende, at Robinson og hans medforfattere tegnede forbindelser mellem isskuring og skovbrande. Han sagde ved at gøre det, at de "forbinder deres undersøgelse til bredere teori." Han satte pris på, at forfatterne sammenkædede forskellige typer forstyrrelser, siger "det burde være almindelig praksis at sammenligne typer forstyrrelser, fordi kun ved at forene på tværs af forstyrrelser kan vi nogensinde komme til en teori om forstyrrelsesøkologi. Det er stadig uhåndgribeligt."

Resultaterne af kølige dyk ned i det blå vand i det sydlige ocean har potentialet til at informere om forholdet mellem forstyrrelsesbegivenheder og samlingsregimer i lande med vidt forskellige klimaer og økosystemer. Da klimaændringer truer økosystemer rundt om i verden, denne undersøgelse tjener som en vigtig påmindelse om skønheden, skrøbelighed, og denne planets indbyrdes forbundethed.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.