Termelékenységi hotspotok egy egyébként tápanyagszegény óceánban. Az indo-csendes-óceáni korallzátonyokon magas plankton-étkezési halak száma. Zafer Kizilkaya, CC BY-SA

Volt Charles Darwin, majdnem 200 évvel ezelőtt, aki először azt kérdezte, hogy lehet, hogy a korallzátonyok virágzhatnak-e a Csendes-óceán viszonylag kopár részein. Ezt a gyötrelmet később Darwin paradoxonjának hívták.

A héten közzétett tanulmány Nature Communications segít megválaszolni, hogy a korall-oázisok létezhetnek-e az óceáni sivatagokban.

Az egyszerű magyarázat a fitoplankton néven ismert mikroszkopikus vízinövények jelenléte. A bonyolultabb, tudományos választ - amely arra kérdezi, hogy a korall-szigetek miért olyan produktív hotspotok - Isle Mass Effect (IME) néven ismerték.

Az új tanulmány eredményei a tengeri halászatot és az élőhelyeket vizsgáló tudósok számára fontos betekintést nyújtanak a korallzátony-szigetek rendszerszintjének ilyen hatékonyságára, fajok sokféleségének hotspotjaiként működve, amelyek viszont elősegítik a halászatok lakosságát és a part menti védelmet. Ez az ismeret segíthet az óceángazdálkodási tervek beindításában, különösen mivel az ökoszisztémák reagálnak az éghajlatváltozásra.A sziget tömeges hatása a Nature-ben közzétett új tanulmányból.

A sziget tömeges hatása (IME)

Az IME, először leírták A Hawaii Egyetem botanikusa, Maxwell S. Doty és munkatársai szerint egy olyan jelenség, amelyben a fitoplankton növekedése fokozódik a szigetek-zátonyok ökoszisztémáinak közelében.

Mostanáig az IME okának magyarázatára irányuló összes kutatást kisméretű, földrajzilag korlátozott területeken végezték, például egyetlen szigeten vagy korallzátony-csoporton.

Ez az, ahol a Nature Communications a papír vezető szerzője, Jamison Gove, a Nemzeti Óceáni és Légköri Igazgatóság (NOAA), és kollégái lépnek be.

Új tanulmányuk elsőként írja le az IME-t egy teljes óceán méretarányán, és megvitatja mind a természetes, mind az emberi szigeti populációk szerepét a fitoplankton növekedésében.

A csapat csak két módon határozta meg, hogy a fitoplankton mennyit nőtt a kis szigetek és atollok körül. Egy évtized alatt műholdas képeket és közvetlen hajó alapú felméréseket használtak annak ellenőrzésére, hogy a becslésük helyes-e.

Az IME-t csaknem mindenütt jelentették, mivel a vizsgált korall-ökoszisztémák 91 százaléka demonstrálta a jelenséget, néhányukban a fitoplankton biomassza akár 86 százalékkal meghaladja a szomszédos óceáni területeket.

Más szavakkal, a fitoplankton korall-sziget-hotspotok, amelyeket kopár óceánok veszik körül, szinte mindenütt a csapat nézte.

A fitoplankton növekedésének a korall-szigetek körüli magasabb növekedését olyan tápanyagok okozzák, amelyek a zátonyállatok lebomlásából származnak, upwellings tápanyagban gazdag hidegebb vizek felszíne felé, a hullámok és az áramok keverési hatásai, valamint a talajerózió általi ülepedés. Vannak emberi eredetű lefolyások a mezőgazdaságból, a városfejlesztésből és a szennyvízbevezetésekből is, amelyek mind tápanyagokat adnak hozzá a parti vizekhez.

Ki érdekel az IME vagy a Darwin's Paradox?

A mikroszkopikus fitoplankton túl nagy szerepet játszik az óceán életében.

A nap energiájának növényi növekedésbe történő átalakításával nélkülözhetetlen alkotóelemei az óceánjainknak, és vezetik az élelmiszerhálók szerkezetét és végül a globális halászati ​​hozamokat. A több fitoplankton több energiagazdag forrást jelent a fontos zátonyépítő szervezetek számára, amelyek meghatározzák a trópusi korallzátonyok építészetét, és amelyek védelmet nyújtanak a szomszédos partvidékek számára.

Déli vonal-szigetek. A magas termelékenység több korallszaporodást és part menti védelmet jelent a szigeti nemzetek számára, valamint a megnövekedett biodiverzitást és gazdagságot. Brian Zgliczynski - Scripps Intézet az Oceanográfiáról, San Diego, KaliforniaA megnövekedett fitoplanktonszint azonban nem mindig jó hír. Megállapítottam, hogy a mezõgazdasági és egyéb emberi tevékenységek miatt a lefolyásból származó tápanyagok rendkívül gazdagok növeli a fitoplankton biomasszáját olyan szintre, amely a tengeri lakosság szerkezetének teljes megváltozását okozhatja. A magas tápanyagtartalom az érzékenyebb, de mégis fontos fajok tömeges elhalálozásához vezetett, valamint a zátony növekedésének elnyomását.

Az IME szerepének és a halászatra gyakorolt ​​hatásának, valamint a magas emberi eredetű tápanyagok dúsításának jobb megértésével a szigeti nemzetek a tengeri védelmi erőfeszítéseket arra összpontosíthatják, hogy ne terheljék túl a helyi zátonyrendszereket az ilyen csúcspontokon.

A korall-szigetek jövője

Az éghajlatváltozás várhatóan megemeli az óceáni hőmérsékletet, ami csökkenti az óceánok termelékenységét azáltal, hogy megváltoztatja óceánjaink körforgását és keverését a bolygó körül. Az IME ezért egyre fontosabb jelenség, amelyet meg kell érteni, amikor a jövőben a korallzátonyok ökoszisztémáinak támogatására irányuló terveket dolgozunk ki a melegebb vizek által okozott stressz elkerülése érdekében.

A trópusi halászatok fenntartható kiaknázása és a korallzátonyok továbbra is támaszkodva a part menti emberpopulációk védelmére a kutatásnak a folyamatok megértésére kell összpontosítania, amelyek a korall-szigeteket és az atollokat eredményességi pontokká teszik. Mélyebben bele kell mélyülnünk a kérdésekbe, amelyeket Darwin néhány évvel ezelőtt feltett 180-en, miközben alkalmazta azokat a mai globális óceánokra és előre jelezte a jövőbeli változásokat.

Növekszik a termelékenység a Palmyra-atollban, a Csendes-óceán központjában, a sziget tömeghatásánál, ami hatalmas halászati ​​haszonnal jár az egyébként üres óceánhoz. Gareth J Williams, az óceántudományi Iskola, Bangor University, Egyesült Királyság

A szerzőről