Medtem ko znanstveniki skušajo ugotoviti, kako bodo segrevalne temperature oceanov vplivale na morske ekosisteme po vsem svetu - od beljenja koralnih grebenov do spremenjenih migracijskih poti - eden najbolj razširjenih morskih organizmov pomaga raziskovalcem izmeriti že nastale spremembe. Stoletja zapisov o fosilih in podatki o zajemu v živo kažejo, da nekatere morske populacije planktona odražajo očitno spremembo odziva na človeško industrializacijo in segrevanje oceanov, ki so bili z njo povezani.
Raziskovalci so odkrili različne razlike med skupnostmi planktonskih foraminifer - drobnih enoceličnih bitij, ki plavajo v oceanskih vodah - pred in po začetku industrijske dobe pred približno 170 leti, je pokazala študija, objavljena ta teden v reviji Nature . Razmerje med planktonskimi vrstami v teh skupnostih se je spreminjalo sorazmerno s spremembami temperature morja, kar kaže, da je segrevanje oceanov te populacije in njihove širše morske ekosisteme močno spremenilo.
Čeprav ideja, da podnebne spremembe vplivajo na morsko življenje, ni nova, planktonska študija vključuje nenavadno popoln nabor podatkov, ki razprostira svet in seže globoko v prejšnja stoletja, da ponovno potrdi vpliv človeštva na oceane.
Planktonska foraminifera zagotavlja obsežen fosilni zapis, ker se njihove školjke iz trdega kalcita dobro ohranjajo v plasteh sedimenta na dnu oceana, pravi glavni avtor Lukas Jonkers, paleontološki oceanograf z univerze v Bremenu v Nemčiji. Organizmi tudi naseljujejo vode po vsem svetu. Jakna je v površinskem oceanu planktonska foraminifera v številnih globinah, ponekod pa preproga celo morsko dno.
Pridobivanje pasti za usedline na krovu raziskovalnega plovila Meteor v tropskem severnem Atlantskem oceanu. Takšne pasti za usedline zagotavljajo informacije o sodobnih vrstah planktonskih foraminifer, za katere je bilo ugotovljeno, da se sistematično razlikujejo od predindustrijskih skupnosti od sedimentov. (Christiane Schmidt) "Resnično lahko zelo dobro primerjamo razširjenost vrst v sodobni dobi s preteklostjo, " pravi Jonkers. "Ni toliko zooplanktonskih skupin, kjer so zapisi o fosilih tako dobro ohranjeni. Pravzaprav mislim, da jih ni. "
Da bi razumeli stanje teh skupnosti pred začetkom industrijske dobe, sta Jonkers in njegova ekipa analizirali več kot 3700 predhodno zbranih vzorcev iz plasti usedlin na dnu oceana. Glede na to, kako hitro se sediment nabira na morskem dnu in se mešajo, so znanstveniki ocenili, da bo zgornja plast jeder usedlin - v bistvu "jeklenke blata", povlečena z dna oceana - vsebovala fosile, stare nekaj stoletij, pravi Jonkers, napovedujejo industrijsko revolucijo.
Skupina je nato primerjala te predindustrijske vzorce z novejšimi podatki, zbranimi z uporabo usedlin v usedlinah, tokov, privezanih na morsko dno, ki grabijo vse, kar pade navzdol iz zgornjih plasti oceana (vključno s planktonom, ki pluje skozi vodo). Z uporabo informacij, zbranih med leti 1978 in 2013, so raziskovalci odkrili, da se skupnosti planktonskih foraminifer v obdobju med odlaganjem fosilov morskega dna in organizmi, ujetimi v pasti usedlin, močno spreminjajo.
Sprememba, merjena s primerjavo relativne številčnosti več deset planktonskih vrst v vzorcih, se zdi, da ni naključna. Količina sprememb v planktonskih skupnostih je sorazmerna s stopnjo dokumentirane temperaturne spremembe v okoliških vodah. Smer premika skupnosti se je v veliki meri zasutila tudi z vzorci sprememb temperature oceanov, kot so ugotovili avtorji, ko so uskladili fosile s morskega dna z njihovimi najbližjimi analogi v sodobnih skupnostih.
Glede na podatke, ki kažejo ujemanje v stopnji in smeri sprememb, Jonkers pravi, da je prepričan, da je temperatura gonilna sila za premike v populaciji planktonskih foraminifer.
"Pričakoval sem, da bom videl razliko in učinek globalnih sprememb, " pravi Jonkers. "Nisem pa pričakoval, da bo signal tako jasen."
Nova raziskava v svetovnem merilu ponovi tisto, kar so drugi raziskovalci našli na določenih področjih, pravi David Field, morski znanstvenik z Havajske pacifiške univerze, ki je raziskal planktonsko foraminifero, vendar v to študijo ni bil vključen. Medtem ko znanstveniki še niso povsem razkrili, zakaj se ravno planktonske skupnosti spreminjajo, dokazi iz te študije in drugih jasno kažejo na segrevanje oceanov kot verjetno vzrok, bodisi kot neposreden vpliv bodisi kot posredni dejavnik drugih vidikov podvodnega okolja, Field pravi.
Primerjava vzorcev lovilcev sedimentov s fosili morskega dna morda ni popolna analogija - razlike v ohranjenosti bi lahko vplivale na podatke - toda Field pravi, da dokazi avtorjev zagotovo podpirajo ogromen vpliv segrevanja oceanov na morske vrste.
"To kaže, da je segrevanje začelo vplivati na morske ekosisteme že dolgo nazaj, še preden smo o njem vodili dobro evidenco, " pravi Field. „V prihodnosti lahko pričakujemo veliko večji vpliv segrevanja oceanov na ekosisteme. Oceani se bodo še naprej spreminjali na načine, ki jih še nismo videli. "
Planktonska foraminifera morda ni tako veličastna kot kiti ali morske zvezde, vendar širina njihovega fosilnega zapisa zagotavlja koristno izhodišče za potrditev širšega trenda spreminjanja oceanskega življenja kot odziva na človekovo dejavnost. Spremembe planktonskih skupnosti so zaskrbljujoč pokazatelj "večje slike" morskih ekosistemov, saj se oceanske temperature še naprej povečujejo, pravi Jonkers.
"Vprašanje je, kaj se bo zgodilo s napredkom podnebnih sprememb?" Pravi Jonkers. "Tudi pri eni stopnji [spremembe temperature] že opazimo velike spremembe planktonskih foraminifer in verjetno tudi drugih morskih biot. To pomeni, da se morajo vse te vrste prilagoditi, trenutno pa ne vemo, ali lahko storijo dovolj hitro. "
