pești, balene, delfini, crabi, păsări marine și aproape orice altceva care trăiește în sau în afara oceanelor își datorează existența fitoplanctonului, plante unicelulare care trăiesc la suprafața oceanului.
fitoplanctonul se află la baza a ceea ce oamenii de știință numesc productivitatea biologică oceanică, capacitatea unui corp de apă de a susține viața, cum ar fi plantele, peștii și viața sălbatică.
„o măsură a productivității este cantitatea netă de dioxid de carbon preluată de fitoplancton”, a declarat Jorge Sarmiento, profesor de științe atmosferice și oceanice la Universitatea Princeton din New Jersey.
plantele unicelulare folosesc energia de la soare pentru a transforma dioxidul de carbon și nutrienții în compuși organici complexi, care formează material vegetal nou. Acest proces, cunoscut sub numele de fotosinteză, este modul în care fitoplanctonul crește.
creaturile marine erbivore mănâncă fitoplanctonul. Carnivorele, la rândul lor, mănâncă erbivorele, și așa mai departe în lanțul trofic până la prădătorii de vârf, cum ar fi balenele ucigașe și rechinii.
dar cum furnizează Oceanul nutrienții de care fitoplanctonul are nevoie pentru a supraviețui și pentru a susține orice altceva care își câștigă existența în sau în afara oceanului? Detaliile din jurul acestui răspuns sunt exact ceea ce Sarmiento speră să învețe.
Robert Frouin, meteorolog de cercetare la Scripps Institution of Oceanography din La Jolla, California, a declarat că înțelegerea procesului prin care fitoplanctonul obține nutrienți oceanici este importantă pentru înțelegerea legăturii dintre ocean și climatul global.
„procesele biogeochimice Marine răspund și influențează clima”, a spus Frouin. „O schimbare a abundenței fitoplanctonului și a speciilor poate rezulta din modificările proceselor fizice care controlează furnizarea de nutrienți și disponibilitatea luminii solare.”
alimentarea cu oxigen
fitoplanctonul are nevoie de două lucruri pentru fotosinteză și astfel supraviețuirea lor: energia de la soare și nutrienții din apă. Fitoplanctonul absoarbe ambele pereți celulari.
în procesul de fotosinteză, fitoplanctonul eliberează oxigen în apă. Jumătate din oxigenul din lume este produs prin fotosinteza fitoplanctonului. Cealaltă jumătate este produsă prin fotosinteză pe uscat de copaci, arbuști, ierburi și alte plante.
pe măsură ce plantele verzi mor și cad la pământ sau se scufundă pe fundul oceanului, o mică parte din carbonul lor organic este îngropat. Rămâne acolo timp de milioane de ani după ce a luat forma unor substanțe precum petrolul, cărbunele și șisturile.
„oxigenul eliberat în atmosferă când acest carbon îngropat a fost fotosintetizat cu sute de milioane de ani în urmă este motivul pentru care avem atât de mult oxigen în atmosferă astăzi”, a spus Sarmiento.
astăzi fitoplanctonul și plantele verzi terestre mențin un echilibru constant în cantitatea de oxigen atmosferic al Pământului, care cuprinde aproximativ 20% din amestecul de gaze, potrivit lui Frouin.
o pădure matură, de exemplu, preia dioxidul de carbon din atmosferă în timpul fotosintezei și îl transformă în oxigen pentru a susține o nouă creștere. Dar aceeași pădure degajă niveluri comparabile de dioxid de carbon atunci când copacii bătrâni mor.
„în medie, această pădure matură nu are flux net de dioxid de carbon sau oxigen în sau din atmosferă, dacă nu o tăiem pentru a fi exploatată”, a spus Sarmiento. „Oceanul funcționează la fel. Cea mai mare parte a fotosintezei este contrabalansată de o cantitate egală și opusă de respirație.”
chiuveta de Carbon
pădurile și oceanele nu iau mai mult dioxid de carbon sau lasă mai mult oxigen. Dar activitățile umane, cum ar fi arderea petrolului și a cărbunelui pentru a ne conduce mașinile și a ne încălzi casele, cresc cantitatea de dioxid de carbon eliberată în atmosferă.
majoritatea oamenilor de știință din lume sunt de acord că aceste concentrații crescânde de dioxid de carbon din atmosferă determină încălzirea pământului. Mulți cercetători cred că acest fenomen ar putea duce la consecințe potențial catastrofale.
unii cercetători susțin că îmbogățirea oceanelor cu fier ar stimula creșterea fitoplanctonului, care la rândul său ar capta excesul de carbon din atmosfera Pământului. Dar mulți oameni de știință oceanici și atmosferici dezbat dacă acest lucru ar oferi într-adevăr o soluție rapidă la problema încălzirii globale.
cercetările lui Frouin și ale colegului său Scripps Institution of Oceanography, Sam Iacobellis, sugerează că o creștere a fitoplanctonului poate provoca de fapt încălzirea pământului, datorită absorbției solare crescute.
„simulările noastre arată că prin creșterea abundenței fitoplanctonului în stratul oceanic superior, temperatura suprafeței mării este crescută, precum și temperatura aerului”, a spus Frouin.
după cum notează Sarmiento, fitoplanctonul obține cea mai mare parte a dioxidului de carbon din oceane, nu din atmosferă.
„aproape tot dioxidul de carbon preluat de fitoplancton provine din adâncul oceanului, la fel ca nutrienții, unde bacteriile și alte organisme l-au produs respirând materia organică care s-a scufundat de la suprafață”, a spus Sarmiento.