Докато учените се опитват да разберат как затоплящите се океански температури ще се отразят на морските екосистеми по целия свят - от избелване на коралови рифове до променени миграционни пътища - един от най-повсеместните организми на морето помага на изследователите да изменят вече настъпилите промени. Столетия на вкаменелости и данни за улавяне на живо показват, че някои морски популации от планктони отразяват ясна промяна в отговор на индустриализацията на човека и на затоплящите океани, които са дошли заедно с него.
Според изследване, публикувано тази седмица в Nature, изследванията откриха различия между общностите на планктонната фораминифера - мънички едноклетъчни същества, които плават в океанските води - от преди и след началото на индустриалната ера преди около 170 години. Съотношението на видовете планктон в тези общности се измести пропорционално на промените в температурата на морето, което показва, че затоплянето в океана е променило дълбоко тези популации и техните по-широки морски екосистеми.
Въпреки че идеята, че изменението на климата засяга морския живот, не е нова, проучването на планктона включва необичайно пълен набор от данни, който обхваща земното кълбо и сече дълбоко в миналите векове, за да потвърди влиянието на човечеството върху океаните.
Планктонните фораминифери осигуряват изчерпателен изкопаеми фосили, тъй като техните твърди калцитни черупки са запазени добре в седиментни слоеве на дъното на океана, казва водещият автор Лукас Йонкерс, палеонтологичен океанограф от университета в Бремен в Германия. Организмите също населяват води по целия свят. Макар и рядко срещани в повърхностния океан, планктонните фораминифери са в изобилие на по-големи дълбочини, а на някои места те килират цели канали на морското дъно, казва Йонкерс.
Възстановяване на улов на утайка на борда на изследователския кораб Метеор в тропическия Северен Атлантически океан. Такива уловки на утайки предоставят информация за съвременните видове на планктонни фораминифери, за които е установено, че системно се различават от прединдустриалните общности от седиментите. (Кристиан Шмит) „Наистина можем да сравним много добре разпространението на видовете в съвременната [епоха] с миналото“, казва Йонкерс. „Няма толкова много зоопланктонови групи, в които данните от изкопаемите са добре запазени. Всъщност не мисля, че има такава. "
За да разберат състоянието на тези общности преди началото на индустриалната ера, Йонкерс и неговият екип анализираха повече от 3700 събрани по-рано проби от утайки на дъното на океана. Въз основа на това колко бързо се натрупва утайка и се смесва на морското дъно, учените преценяват, че най-горният слой от утайки от ядки - основно „цилиндри от кал“, издърпани от дъното на океана - ще съдържа вкаменелости, стари няколко века, казва Йонкерс, предсказвайки индустриалната революция.
След това екипът сравнява тези предпромишлени проби с по-нови данни, събрани с помощта на уловки на утайки, които са фунии, прикачени към морското дъно, които грабват всичко, падащо от горните слоеве на океана (включително планктона, който се движи във водата). Използвайки информация, събрана от 1978 до 2013 г., изследователите откриват, че планктонните общности на фораминиферата се променят значително през периода между отлагането на вкаменелостите на морското дъно и организмите, уловени в уловки на утайки.
Промяната, измерена чрез сравняване на относителното изобилие от десетки видове планктон в пробите, не изглежда случайна. Количеството на промените в планктонните общности корелира със степента на документирана промяна на температурата в околните води. Посоката на изместване на общностите също до голяма степен е обвързана с модели на изменение на температурата в океана, както установяват авторите, когато съпоставят вкаменелостите на морското дъно с най-близките си аналози в съвременните общности.
С данните, показващи съвпадение както в степента, така и в посоката на промяна, Йонкерс казва, че е уверен, че температурата е движещата сила за размените в популациите от планктонна фораминифера.
„Очаквах да видя разлика и ефект от глобалната промяна“, казва Йонкерс. "Но не бях очаквал, че сигналът ще бъде толкова ясен."
Новото проучване възпроизвежда в глобален мащаб това, което други изследователи са открили в конкретни области, казва Дейвид Фийлд, морски учен от Хавайския Тихоокеански университет, който е изследвал планктонни фораминифери, но не е участвал в това проучване. Докато учените все още не са разгадали напълно защо се променят точно планктонните общности, доказателствата от това изследване и други ясно сочат затоплянето на океана като вероятната причина, или като пряко влияние, или като индиректен двигател на други аспекти на подводната среда, Field казва.
Сравняването на проби за улавяне на утайки с фосили на морските дъна може да не е перфектна аналогия - разликите в запазването биха могли да окажат въздействие върху данните - но Филд казва, че доказателствата на авторите осигуряват убедителна подкрепа за огромното влияние на затоплянето на океана върху морските видове.
„Това показва, че затоплянето е започнало да има ефект върху морските екосистеми много отдавна, дори преди да водим добри записи за него“, казва Фийлд. „Можем да очакваме много по-голямо влияние на затоплянето на океана върху екосистемите в бъдеще. Океаните ще продължат да се променят по начини, които не сме виждали досега. "
Плактоничната фораминифера може да не е толкова величествена, колкото китовете или морските звезди, но широчината на техните изкопаеми данни предоставя полезна основна линия за потвърждаване на по-широка тенденция на промяна в живота на океана в отговор на човешката дейност. Промяната в планктонните общности е загрижен показател за „по-голямата картина“ за морските екосистеми, тъй като температурите на океана продължават да се увеличават с нарастващи темпове, казва Йонкерс.
„Въпросът е какво ще се случи с напредването на изменението на климата?“, Казва Йонкерс. „Дори при една степен [на промяна на температурата] вече виждаме големи промени в планктонните фораминифери, а вероятно и в други морски биоти. Това означава, че всички тези видове трябва да се адаптират и в момента не знаем дали могат или дали могат да направят толкова бързо. "
