يمكن أن تحافظ “أزهار القاع” التي تتحدى المنطق على النظم البيئية المخفية في القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
تم اكتشاف أزهار العوالق النباتية التي تتحدى المنطق كامنة تحت سطح المحيط في كلتا المنطقتين القطبيتين للأرض ، حسبما كشفت دراستان جديدتان غير مرتبطين. تزهر “أزهار القاع” غير المحتملة ، والتي تنمو بالقرب من قاع البحر في القطب الشمالي وتحت الجليد البحري في أنتاركتيكا، يمكن أن تدعم النظم البيئية المخفية التي لا يعرف العلماء شيئًا عنها.
العوالق النباتية صغيرة جدا البناء الضوئي تمثل الطحالب حوالي نصف الإنتاج الأساسي – تحويل ضوء الشمس إلى طاقة متاحة عضوياً – في محيطات الأرض وتساعد في دعم شبكة الغذاء البحري. تزهر العوالق النباتية ، والتي غالبًا ما تكون مرئية من الفضاء مثل دوامات خضراء جميلة على سطح المحيط، تحدث عندما تتكاثر الطحالب بسرعة بسبب وفرة العناصر الغذائية المتاحة. ومع ذلك ، تتطلب العوالق النباتية أيضًا ضوء الشمس ، مما يحد من الإزهار إلى الطبقة العليا من المحيط ، حيث يكون ضوء الشمس أقوى.
تعد المنطقة القطبية الشمالية والقارة القطبية الجنوبية موطنًا لبعض من أكثر المياه غنى بالمغذيات في العالم وتدعم ازدهار العوالق النباتية الضخمة خلال أشهر الصيف على التوالي ، عندما يكون الجليد البحري في أدنى حد له ويمكن لأشعة الشمس أن تصل إلى المزيد من سطح المحيط. ولكن مع تراكم الجليد البحري في فصل الشتاء ، تفقد الأزهار إمكانية الوصول إلى ضوء الشمس وتبدأ في الموت.
ومع ذلك ، فقد كشفت دراستان جديدتان نشرهما فريقان بحثيان مختلفان أن بعض هذه الإزهار إما تعيش في المياه العميقة بعد كثافة الجليد البحري ، كما هو الحال في القطب الشمالي ، أو تبدأ في التفتح تحت الجليد البحري قبل ذلك. يبدأ ذوبانه الموسمي ، كما رأينا في القارة القطبية الجنوبية.
متعلق ب: اكتشاف “ العالم الخفي ” تحت جليد القطب الجنوبي جعل العلماء “ يقفزون من أجل الفرح ”
كلا الدراستين تشير إلى ذلك تغير المناخ قد يلعب دورًا رئيسيًا في ظهور هذه الأزهار السفلية ، عن طريق تخفيف الجليد البحري ، وزيادة مقدار الوقت الذي تكون فيه المحيطات خالية من الجليد ، وزيادة كمية ضوء الشمس التي تصل إلى المياه العميقة.
تزهر القطب الشمالي
في عام 2016 ، وجدت بعثة علمية تجري عينات روتينية من عمود الماء في القطب الشمالي في بحر تشوكشي ، بين سيبيريا وألاسكا ، وفرة من العوالق النباتية في المياه بالقرب من قاع البحر. عادةً ما تكون العوالق النباتية التي غرقت إلى هذا العمق إما ماتت أو أصبحت غير نشطة تمامًا تقريبًا ، لكن هذه الطحالب كانت لا تزال تقوم بعملية التمثيل الضوئي بمعدل طبيعي ، مما يشير إلى أنها لا تزال تتفتح.
بعد اكتشاف هذا التفتح القاعى المحتمل ، تاكوهي شيوزاكي (يفتح في علامة تبويب جديدة)عاد عضو البعثة وعالم المحيطات الميكروبي بجامعة طوكيو مع فريق جديد من الباحثين لأخذ المزيد من العينات. أجروا في وقت لاحق سلسلة من التجارب المعملية لمعرفة كيف تمكنت الطحالب من البقاء على قيد الحياة في هذا العمق.
النتائج التي نشرت في 27 سبتمبر في المجلة بيولوجيا التغيير العالمي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أن العوالق النباتية التي تعيش في القاع كانت قادرة على البقاء على قيد الحياة حتى عندما يكون الضوء قويًا بنسبة 1 ٪ فقط كما كان على مستويات السطح. يعتقد الباحثون أنه بسبب تشكل الجليد البحري في وقت لاحق من العام نتيجة لتغير المناخ ، فإن العوالق النباتية التي تغرق في قاع البحر لا تزال تتلقى ما يكفي من الضوء لمواصلة التفتح.
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
ومع ذلك ، هناك حاجة لمزيد من العينات من القطب الشمالي لفهم المدى الكامل للزهور السفلية في المنطقة.
“ما زلنا لا نعرف إجمالي الإنتاج وكمية” بذور “العوالق النباتية في قاع البحر [could] أن يكون أصل الإزهار المرتبط بالقاع “، هكذا قال شيوزاكي لمجلة الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي ، إيوس (يفتح في علامة تبويب جديدة).
تزهر القارة القطبية الجنوبية
في الآونة الأخيرة ، نشرت دراسة في 17 نوفمبر في المجلة الحدود في علوم البحار (يفتح في علامة تبويب جديدة) كشفت أن العوالق النباتية يمكن أن تزدهر أيضًا تحت الجليد البحري في أنتاركتيكا.
اعتقد العلماء سابقًا أن جليد البحر في القطب الجنوبي – تمامًا مثل الجليد في القطب الشمالي – سيكون سميكًا جدًا للسماح بمرور كمية كافية من الضوء للحفاظ على تكاثر الطحالب. ولكن بعد سماع بعض النتائج الأولية من دراسة القطب الشمالي ، اشتبه فريق منفصل من الباحثين في أن الطحالب في القارة القطبية الجنوبية قد تكون قادرة أيضًا على الازدهار تحت الجليد البحري قبل أن يبدأ الجليد في الذوبان في الصيف.
استخدم الفريق عوامات للغطس العميق لقياس كمية الكلوروفيل-أ ، الصبغة التي تستخدمها الطحالب والنباتات الأخرى أثناء عملية التمثيل الضوئي ، في الماء. قاموا أيضًا بقياس كمية الضوء المنتشر عبر عمود الماء ، وهو مؤشر آخر على العوالق النباتية.
متعلق ب: تم اكتشاف نهر هائل تحت القارة القطبية الجنوبية يبلغ طوله حوالي 300 ميل
“وجدنا أن جميع أمثلة العوامات تقريبًا التي تم تحديدها تحت سجل الجليد البحري في أنتاركتيكا تزداد في العوالق النباتية قبل تراجع الجليد البحري” ، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة كريستوفر هورفات (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم علوم المحيطات الرياضي بجامعة براون في رود آيلاند في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “في كثير من الحالات ، لاحظنا ازدهارًا كبيرًا.”
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
الباحثون واثقون من انتشار هذه الأنواع من الإزهار في المنطقة. قال هورفات: “وجدنا أن 50٪ أو أكثر من القطب الجنوبي تحت الجليد قد يدعم الأزهار تحت الجليد”.
النظم البيئية المخفية
تشكل العوالق النباتية أساس الشبكة الغذائية البحرية ، لذلك إذا كان من الممكن أن تزدهر في مناطق افترض العلماء سابقًا أنها لا تستطيع ذلك ، فقد تكون هناك مجموعات أخرى غير معروفة من الكائنات البحرية في هذه المناطق تتغذى عليها.
قال هورفات: “تهاجر المستويات الغذائية العالية إلى حيث توجد الإنتاجية ، وإذا كانت تحت الجليد ، فقد يتوقع المرء أن تتبع الشبكة الغذائية” ، مضيفًا أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث للتأكد.
يمكن أن تلعب الإزهار السفلية أيضًا دورًا رئيسيًا في دورة الكربون المحلية ، لأن العوالق النباتية تمتص الكربون من الماء أثناء عملية التمثيل الضوئي.
“التحقيقات في قدرة عزل الكربون في المحيط المتجمد الشمالي لديها [so far] تركز على العمليات السطحية ، “قال شيوزاكي.” ومع ذلك ، بافتراض أن الكربون يتم تثبيته بنشاط بواسطة العوالق النباتية في باطن الأرض ، يجب أن تؤخذ هذه العملية في الاعتبار [as well]. “
