Kun tutkijat ryöstävät selvittääkseen, kuinka valtameren lämpötilojen lämpeneminen vaikuttaa meren ekosysteemeihin ympäri maailmaa - koralliriuttojen valkaisusta muutettuihin muuttoreitteihin -, yksi meren yleisimmistä organismeista auttaa tutkijoita mittaamaan jo tapahtuneita muutoksia. Vuosisatojen fossiilitietojen ja elävien sieppausten tiedot osoittavat, että eräät meriplanktonipopulaatiot heijastavat selvää muutosta vastauksena ihmisen teollistumiseen ja siihen liittyneisiin valtamerten lämpenemiseen.
Tutkijat havaitsivat selkeät erot planktonisten foraminifera -yhteisöjen välillä - pienet yksisoluiset olennot, jotka kelluvat merivedellä - ennen teollisuuskauden alkua ja sen jälkeen noin 170 vuotta sitten, viikolla Nature- julkaisussa julkaistun tutkimuksen mukaan. Näiden yhteisöjen planktonilajien suhde muuttui suhteessa meren lämpötilan muutoksiin, mikä osoittaa, että valtameren lämpeneminen on muuttanut syvästi näitä populaatioita ja niiden laajempaa meren ekosysteemiä.
Vaikka ajatus siitä, että ilmastonmuutos vaikuttaa meren elämään, ei ole uusi, planktonitutkimus sisältää epätavallisen täydellisen tietojoukon, joka kattaa maapallon ja leikataan syvälle viime vuosisatoihin vahvistaakseen ihmiskunnan vaikutuksia valtamereihin.
Planktoniset foraminiferat tarjoavat kattavan fossiiliset tiedot, koska niiden kovat kalsiittikuoret säilyvät hyvin merenpohjan sedimenttikerroksissa, sanoo pääkirjailija Lukas Jonkers, paleontologinen valtameri tutkija Bremenin yliopistossa Saksassa. Organismit myös asuttavat vesiä ympäri maailmaa. Jonktinen kertoo, että vaikka planktonisia foraminiferaa on pintameressä harvinaista, niitä on runsaasti suuremmilla syvyyksillä ja joissakin paikoissa ne mattavat merenpohjan kokonaisia karhoja, Jonkers sanoo.
Sedimenttiloukun löytäminen tutkimusaluksella Meteor trooppisessa Pohjois-Atlantin valtameressä. Tällaiset sedimenttiloukut tarjoavat tietoa nykyaikaisista planktonisista foraminifera -lajiyhteisöistä, joiden todettiin systemaattisesti eroavan sedimenttien esiteollisuuden yhteisöistä. (Christiane Schmidt) "Voimme todella verrata lajien levinneisyyttä nykyajan [aikakaudella] menneisyyteen", Jonkers sanoo. ”Eläinplanktoniryhmiä ei ole niin paljon, joissa fossiiliset tiedot säilyisivät niin hyvin. Itse asiassa en usko, että mitään olisi. ”
Jonkers ja hänen tiiminsä analysoivat näiden yhteisöjen tilaa ennen teollisuuskauden alkamista, ja se analysoi yli 3700 aiemmin kerättyä näytettä valtameren pohjan sedimenttikerroksista. Jonkers kertoo sen perusteella, kuinka nopeasti sedimentit kerääntyvät ja sekoittuvat merenpohjaan, sedimenttien ytimen pääkerros - pohjimmiltaan ”mudan sylinterit”, jotka on vedetty meren pohjasta - sisältäisi fossiileja, jotka ovat pari vuosisataa vanhoja, Jonkers sanoo: ennen teollisuusvallankumousta.
Ryhmä vertasi sitten näitä esiteollisia näytteitä uudempiin tietoihin, jotka on kerätty käyttämällä sedimenttiloukkoja, jotka ovat merenpohjaan kiinnitetyt suppilot, jotka tarttuvat kaikkeen, mikä putoaa valtameren ylemmistä kerroksista (mukaan lukien veden läpi ajautuva planktoni). Vuosina 1978-2013 kerättyjä tietoja käyttämällä tutkijat havaitsivat, että planktoniset foraminiferayhteisöt muuttuivat huomattavasti ajanjaksolla, joka kulkei merenpohjan fossiilien esiintymien ja sedimenttiloukkuihin tarttuvien organismien välillä.
Siirtymä, mitattuna vertaamalla kymmenien planktonilajien suhteellisia määriä näytteissä, ei vaikuta sattumanvaraiselta. Planktoniyhteisöjen muutoksen määrä korreloi ympäröivien vesien dokumentoidun lämpötilan muutoksen asteen kanssa. Yhdyskuntien muutossuunta on myös suurelta osin linjassa valtameren lämpötilan muutosmalleihin, kuten kirjoittajat havaitsivat sovitessaan merenpohjan fossiileja lähimpien analogiensa kanssa nykyaikaisiin yhteisöihin.
Tietojen perusteella, jotka osoittavat vastaavuuden sekä muutoksen asteessa että suunnassa, Jonkers sanoo olevansa vakuuttunut siitä, että lämpötila on planktonisten foraminifera-populaatioiden muutosten liikkeellepaneva voima.
”Odotin näkeväni globaalin muutoksen vaikutuksen ja vaikutuksen”, Jonkers sanoo. "Mutta en ollut odottanut, että signaali olisi niin selkeä."
Uusi tutkimus toistaa maailmanlaajuisesti sen, mitä muut tutkijat ovat löytäneet tietyiltä alueilta, sanoo Hawaii Tyynenmeren yliopiston meritutkija David Field, joka on tutkinut planktoniforaminiferaa, mutta ei ollut mukana tässä tutkimuksessa. Vaikka tutkijoiden ei ole vielä selvitetty täysin miksi planktoniyhteisöt muuttuvat, tämän tutkimuksen ja muiden tutkimusten todisteet osoittavat selvästi, että valtameren lämpeneminen on todennäköinen syy joko välittömänä vaikutuksena tai vedenalaisen ympäristön muiden näkökohtien välillisenä vaikuttajana, Kenttä sanoo.
Sedimenttiloukkujen näytteiden vertaaminen merenpohjan fossiileihin ei ehkä ole täydellinen analogia - erot säilyvyydessä voivat olla mahdollisia vaikutuksia tietoihin, mutta Fieldin mukaan kirjoittajien todisteet tarjoavat vakuuttavan tuen valtameren lämpenemisen valtavalle vaikutukselle merilajeille.
"Tämä osoittaa, että lämpenemisellä on alkanut olla vaikutusta meriekosysteemeihin jo kauan sitten, jopa ennen kuin pidimme siitä hyvää kirjaa", Field sanoo. ”Voimme odottaa tulevaisuudessa merien lämpenemisen huomattavasti enemmän vaikutuksia ekosysteemeihin. Valtameret muuttuvat edelleen tavoilla, joita emme ole nähneet aikaisemmin. ”
Planktoninen foraminifera ei ehkä ole yhtä majesteettinen kuin valaat tai meritähdet, mutta niiden fossiilisten ennätysten laajuus tarjoaa hyödyllisen lähtökohdan vahvistaakseen merien elämän muuttuvan suuntauksen ihmisen toiminnan seurauksena. Muutokset planktoniyhteisöissä ovat huolestuttava indikaattori meren ekosysteemien "suuremmasta kuvasta", kun valtameren lämpötilat nousevat jatkuvasti, Jonkers sanoo.
”Kysymys on, mitä tapahtuu ilmastomuutoksen edistyessä?” Jonkers sanoo. ”Jopa yhdessä [lämpötilan muutoksen] asteessa näemme jo suuria muutoksia planktonisessa foraminiferassa ja todennäköisesti myös muissa merieläimissä. Tämä tarkoittaa, että kaikkien näiden lajien on mukauduttava, ja tällä hetkellä emme tiedä kykenevätkö vai kykenevätkö he niin nopeasti. "
