mi a parti Upwelling és miért fontos?

írta: Jenna Quan

képzelje el ezt: az ajtókon keresztül a Bodega Marine Laboratory Nagytermébe lépve azonnal látványos óceánra nyílik kilátás a folyosó üvegajtóin keresztül. Átsétálsz, hogy jobban láthasd a hullámokat, amelyek a rezervátum sziklás blöffjeibe csapódnak, kinyitod az ajtókat, és … puff! Egy erőteljes széllökés azonnal lecsapott, hogy üdvözölje Önt. Ezek az erős szél tavasszal az egyik legismertebb jellemzői Bodega Bay és a többi észak-kaliforniai partvonal – ők is a fő mozgatórugója a jelenség ismert parti upwelling.

a part menti felfúvódás az a folyamat, amelynek során az erős szelek lefújják a kontinensek partjait, és a föld forgásával együtt a felszíni vizeket a part felé tolják. Az óceán mélységéből származó vizet ezután felhúzzák – vagy felhúzzák-a felszínre, hogy helyet foglaljon. A part menti felépítés szorosan kapcsolódik Kalifornia éghajlatához és gazdaságához; ez okozza a régió ködös időjárását, robusztus halászatát és még az ízletes bort is!

Észak-Amerika nyugati partja mentén változó a környezeti és Oceanográfiai viszonyok közötti különbségek miatt, és Észak-Kalifornia ad otthont a legintenzívebb emelkedésnek. A kaliforniai Áramlat, a Bodega-öböl beágyazása, a világ mindössze négy fő upwelling-vezérelt ökoszisztémájának egyike-a régió ezen jellemzője által létrehozott érdekes és egyedülálló kutatási lehetőségek egyike azoknak a dolgoknak, amelyek a Bodega Marine Laboratory-t mágnesessé tették a kutatók számára 50 évek.

miért fontos a part menti felépítés?

tehát a felszíni vizet a part felé tolják, és fenékvízzel helyettesítik – miért számít ez? Bár eleinte úgy tűnhet, hogy minden tengervíz azonos, a mélyből származó víz hőmérséklete, tápanyagtartalma és kémiai összetétele valójában sokkal különbözik a felszíni vízétől. Az alsó víz általában hidegebb a napfény hiánya miatt, tápanyagban gazdagabb a leülepedő szerves anyagok bomlása miatt, savasabb és kevésbé oxigénezett. Amikor ez a víz a felszínre kerül, és napfénynek van kitéve, a benne lévő tápanyagok elősegítik a magas elsődleges termelés által vezérelt ökoszisztéma táplálását.

a tengeri élelemháló legalsó szintjén az organizmusok számának növekedése lehetővé teszi, hogy az élelemháló magasabb szintjén lévő fogyasztók hozzájussanak a boldoguláshoz szükséges élelemhez és energiához. Ez az oka a tengeri emlősök és tengeri madarak nagy populációinak, valamint a régió bőséges halászatának. Valójában az elsődleges termelésnek a közösség többi részére gyakorolt hatása a legvilágosabban azokban az években mutatható ki, amikor a felfúvódás alacsony arányban fordul elő, és a tengeri madarak és más csúcsfogyasztók elhullási arányának növekedését eredményezi az ökoszisztéma élelmiszerhiánya miatt.

éghajlatváltozás & Upwelling Ecosystems

sok kutatás folyik a Bodega Marine Laboratory-ban annak meghatározására, hogy az éghajlatváltozás milyen hatással lesz a tengeri ökoszisztémákra, különös tekintettel a megnövekedett vízhőmérséklet és az óceánok savasodásának fő veszélyeire. Az óceán savasodása arra a folyamatra utal, amelynek során a légköri szén-dioxid feloldódik az óceánba, ami az óceán savasságának növekedését okozza. Ez a változás a tengervíz kémiájában számos káros hatással van a tengeri életre, például csökkenti az organizmusok kemény héjának minőségét, megváltoztatja az egyének azon képességét, hogy kommunikáljanak egymással és reagáljanak a ragadozó jelzésekre, és még sok más, amit a kutatók aktívan tanulmányoznak.

emlékezzünk fentről arra, hogy a felöntött víz egyik jellemzője, hogy savasabb, mint a felszíni víz, amelyet helyettesít. Ezért az olyan ökoszisztémákban kialakult organizmusok populációi, amelyek következetes feltelepülést tapasztalnak, mint például a Bodega-öböl, történelmileg olyan vizeknek voltak kitéve, amelyek savasabbak, mint az olyan ökoszisztémák populációi, ahol a feltelepülés gyenge vagy hiányzik. Ez felveti azt a kérdést, hogy az erősebb felnövekvő régiókból származó populációk fejlődtek-e különbségek a savassággal szembeni toleranciájukban, és ha igen, akkor az ezekből a régiókból származó populációk többé-kevésbé sikeresek lesznek-e az óceánok savasodásával szemben?

jelenleg kutatásokat végeznek e kérdések megválaszolására Dr. Dan Swezey, a Bodega Ocean Acidification Research Group munkatársa. A vörös abalone populációkat tanulmányozó munkája kimutatta, hogy az erős upwelling populációkból (Észak-Kalifornia) származó vörös abalone jobban tolerálja a savas vizeket, mint a gyengébb upwelling populációkból (Dél-Kalifornia) származó vörös abalone, ami fontos megállapítás, amely segíthet az abalone akvakultúra-iparnak abban, hogy ezeket az abalone kulturális létesítményeket másutt rugalmasabb tenyésztő felnőttekkel tárolja.

az UC Davis kutatói továbbra is olyan kutatásokat folytatnak, amelyek célja a part menti feltelepülés okainak és hatásainak jobb megértése:

Robot lárvák

sok part menti faj, mind a gerincesek, mint a halak, mind a gerinctelenek, például a rákok, úgy kezdik meg az életüket, hogy egy tojásból kelnek ki, és egy lárva stádiumon mennek keresztül, amelyben nagyon aprók és érzékenyek arra, hogy a vízmozgások révén elszállítsák őket a megfelelő élőhelyektől. A Morgan Lab arra összpontosított, hogy megértse, hogyan befolyásolja a felszíni víz mozgása a part menti feltelepülés miatt a különböző parti Fajok lárvaeloszlási mintáit. A lárvák szülőpopulációiktól való távolsága fajspecifikus, és nyomon követhető új robotlárvák telepítésével, amelyek szimulálják az organizmusok függőleges úszási mintáit, és kísérleti terepi tesztként szolgálnak arra vonatkozóan, hogy a lárvák hogyan szabályozhatják, hogy milyen messzire szállítják őket.

Shell Forensics

Veronica Vriesman végzős hallgató az Ocean Climate Lab-ban biológiai és geológiai kutatási technikákat ötvözött a part menti felfúvódás kagylóhéj növekedésre gyakorolt hatásainak vizsgálatára. A kagylók “ökoszisztéma-mérnökök”, amelyek élőhelyet teremtenek sok más faj számára a partvidéken való boldoguláshoz; ebből adódóan, az upwelling eseményeknek a kagyló egészségére gyakorolt hatása jelezheti, hogy az egész közösséget hogyan befolyásolják a upwelling események. Veronica összehasonlítja a kagylóhéj szerkezetének mintáit az elmúlt néhány évtizedben, hogy megértse az upwelling hatásait arra, hogy a kagylók mennyire alkalmazkodnak változó környezetükhöz.

előző & folyamatos Monitoring

korábbi projektek, mint például a Dr. John Largier, használt fizikai és biológiai mintavétel & modellezés, hogy előrelépést ért el az alapvető természetének upwelling mechanizmusok. Ezek a korábbi projektek olyan fontos információkat szolgáltattak, mint például a túl sok szél, a megszakított szél és még több hatása a felfúvódás folyamatára. Most a BML ad otthont a Bodega Ocean Observing Node-nak (BOON), amely folyamatosan figyeli a part menti feltételeket, mint például a tengervíz hőmérséklete, a sótartalom, az oldott oxigén, a fitoplankton klorofill, a szél sebessége és iránya, a tengeri áramlatok és hullámok stb. Ezek az adatok rendkívül fontosak, mert lehetővé teszik a kutatók számára, hogy nyomon kövessék az upwelling-et az idő múlásával, és tanulmányozzák, hogy ezek a part menti körülmények hogyan befolyásolják az észak-kaliforniai partvidék organizmusait és közösségeit.

közreműködő tudósok:

Köszönjük a Bodega Marine Laboratory kutatóinak, akik megosztották tudásukat és szakértelmüket, hogy lehetővé tegyék ezt a cikket.

Ismerje meg a szerzőt: Jenna Quan

Jenna Quan egy negyedik éves egyetemi hallgató, aki az evolúció, az ökológia és a biodiverzitás, valamint az oktatás minoringja. Szenvedélye az ökológia és a biológia, különösen a tengeri rendszerek. A diploma megszerzése után reméli, hogy Ph.D. az ökológiában, és folytatja az egyetemeket. Amikor Jenna nem dolgozik kutatási projekteken a BML-nél vagy egy genetikai laborban, az UC Davis Tánccsapat társkapitánya és a kötési projektjein dolgozik!