Πώς η κλιματική αλλαγή απειλεί να ανατρέψει το τροφικό πλέγμα στους ωκεανούς

Η κλιματική αλλαγή θα μπορούσε να μειώσει δραστικά το πλέον άφθονο είδος του φυτοπλαγκτού, το οποίο αποτελεί τη βάση του τροφικού πλέγματος στους ωκεανούς και παράγει μέσω φωτοσύνθεσης το ένα πέμπτο του οξυγόνου στον πλανήτη, προειδοποιεί νέα μελέτη.

Εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η άνοδος της θερμοκρασίας θα ευνοούσε το κυανοβακτήριο Prochlorococcus, το οποίο ζει στο 75% των θαλάσσιων υδάτων σε όλο τον κόσμο και αντιστοιχεί περίπου στο ήμισυ του φυτοπλαγκτού στην τροπική και υποτροπική ζώνη.

Ωστόσο η νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature Microbiology  υπολογίζει ότι οι πληθυσμοί του Prochlorococcus θα μπορούσαν να μειωθούν ακόμα και στο μισό έως τα τέλη του αιώνα αν η επιφανειακή θερμοκρασία ξεπεράσει τους 28 βαθμούς Κελσίου.

Η θερμοκρασία αυτή παραπέμπει σε τζακούζι, βρίσκεται όμως κοντά στα σημερινά επίπεδα ορισμένων περιοχών όπως η Μεσόγειος, όπου η μέση επιφανειακή θερμοκρασία πλησίασε τον Ιούλιο τους 27 βαθμούς. Σε παγκόσμιο επίπεδο, τα κλιματικά μοντέλα δείχνουν ότι μέχρι το τέλος του αιώνα τα τροπικά και υποτροπικά νερά θα ξεπερνούν συχνά τους 30 βαθμούς.

Η μείωση του Prochlorococcus θα οδηγούσε σε σοβαρές συνέπειες, δεδομένου ότι το βακτήριο αποτελεί κύρια πηγή τροφής για άλλους οργανισμούς. Το ζωοπλαγκτόν τρώει το φυτοπλαγκτόν και με τη σειρά του γίνεται τροφή για φυτοφάγα ψάρια, με τα οποία τρέφονται τα σαρκοφάγα είδη που αλιεύει τελικά και ο άνθρωπος.

«Στον τροπικό ωκεανό, σχεδόν η μισή τροφή παράγεται από το Prochlorococcus. Εκατοντάδες άλλα είδη εξαρτώνται από αυτό» δήλωσε στο  Associated Press ο Φρανσουά Ριμπαλέ του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, επικεφαλής της μελέτης.

«Όταν ένα βασικό είδος μειώνεται σε αριθμούς, αυτό έχει πάντα συνέπειες για την οικολογία και η βιοποικιλότητα. Το τροφικό πλέγμα θα αλλάξει» προειδοποίησε.

Κύτταρα Prochlorococcus σε ψευδοχρωματική εικόνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου (Luke Thompson, Nikki Watson)

Άλλα είδη του φυτοπλαγκτού θα μπορούσαν να αυξηθούν και να αντισταθμίσουν εν μέρει τις απώλειες, ωστόσο ο Ριμπαλέ προειδοποιεί ότι αυτό δεν θα είναι αρκετό για να διατηρήσει την οικολογική ισορροπία. «Η Εξέλιξη έχει καταλήξει σε αυτή την πολύ συγκεκριμένη αλληλεπίδραση. Προφανώς [η απώλεια] θα έχει επιπτώσεις στο οικοσύστημα» είπε.

Οι προηγούμενες εκτιμήσεις ότι η αύξηση της θερμοκρασίας θα ευνοήσει το Prochlorococcus προέρχονταν κυρίως από εργαστηριακά πειράματα. Η νέα μελέτη, αντίθετα, εξέτασε το κυανοβακτήριο σε πραγματικές συνθήκες.

Στη διάρκεια 100 ερευνητικών αποστολών που πραγματοποιήθηκαν σε διάστημα μιας δεκαετίας στον Ειρηνικό Ωκεανό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα εργαλείο κυτταρομετρίας ροής για να εξετάσουν 800 δισεκατομμύρια κυανοβακτήρια.

«Μετρήσαμε περισσότερα Prochlorococcus από τα άστρα του Γαλαξία» είπε ο Ριμπαλέ σχολιάζοντας τον τεχνικό άθλο.

Οι μετρήσεις έδειξαν ότι το βακτήριο πράγματι ευνοείται από τη ζέστη, με τον ρυθμό πολλαπλασιασμού του να αυξάνεται εκθετικά μέχρι τους 28 βαθμούς, πέρα από τους οποίους πέφτει κατακόρυφα.

Ακόμα και σε ένα μέσο σενάριο για την πορεία της παγκόσμιας θέρμανσης, εκτιμά η μελέτη, η αφθονία του Prochlorococcus στους τροπικούς θα μπορούσε να περιοριστεί κατά 17-51%. Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι το κυανοβακτήριο μπορεί εν μέρει να προσαρμοστεί στην αύξηση της θερμοκρασίας, όχι όμως αρκετά για να αποτραπούν οι απώλειες.

Το Prochlorococcus έχει εξάλλου πολύ μικρό γονιδίωμα, κάτι που σημαίνει ότι έχει περιορισμένη ικανότητα προσαρμογής σε ακραίες μεταβολές, επισήμανε ο Πολ Μπερούμπ του MIT, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

«Όταν ο πλανήτης αλλάζει με τρόπο που επηρεάζει τους οργανισμούς που μας ταΐζουν, οι συνέπειες θα είναι μεγάλες» προειδοποίησε.