酸性海洋は、世界最大の酸素生産者の1つを大幅に削減する可能性があります

私たちの世界にその酸素の5分の1を供給する小さな浮遊生物は、私たちの海が酸性化するにつれて悲惨な状態になります、と新しい研究が示唆しています。

珪藻と呼ばれる生き物は、保護シェルを構築するために必要なシリカのビルディングブロックを奪われます。これは、あらゆる種類のまばゆいばかりの不透明な形をしています。

これにより、次の世紀の終わりまでに彼らの数を最大26パーセント減らすことができると研究者たちは発見した。

「珪藻は、海洋で最も重要なプランクトングループの1つです」と、GEOMARヘルムホルツ海洋研究センターキール(GEOMAR)の海洋生物学者JanTaucherは説明します。

「それらの衰退は、海洋食物網の大幅な変化、あるいは炭素吸収源としての海洋の変化にさえつながる可能性があります。」

これらの単細胞藻類は、海洋の光合成バイオマスの40%を構成しており、COを取り込む生物ポンプの主要な構成要素の1つになっています。2 私たちの大気から、それを海の深さに保管します。

これらは、海洋が過剰なCOの巨大な塊を吸収することに成功した理由の1つです。2 私たち人間は生産してきました。

(Samarpita Basu / Katherine RM Mackey / Wiki / CC BY-SA 4.0)

上:生物学的炭素ポンプにおける植物プランクトンの役割。

しかし、私たちの過剰なCOとして2 海水に溶解し、反応してより多くの水素イオンを形成し、水の酸性度を高めます。 この変化した海洋化学は、工業化以来、すでに炭酸塩濃度を10パーセント減少させています。

炭酸塩が少ないということは、炭酸カルシウムが形成されにくいことを意味します。 これは、殻や外骨格の一部であるため、ほとんどの海洋動物にとって不可欠な分子です。

炭酸塩の濃度が低くなりすぎると、炭酸カルシウムが溶解します。 一部の動物は現在、殻の溶解を経験しています。

対照的に、完全に異なる材料で複雑なガラスの家を建てる珪藻は、海洋酸性化の影響を比較的受けにくく、COの増加の恩恵を受ける可能性さえあると考えられていました。2

これらの植物プランクトンは、海の表層水に浮かんでいるシリカから、フラスチュールと呼ばれる外殻を構築します。

しかし、新しい研究は、以前の研究では見逃されていた要因を特定しています。 水のpHが下がると、これらの重要なシリカビルディングブロックはゆっくりと溶解し始めます。つまり、水が浮くのに十分な明るさ​​になる前に、より多くの水が海の深部に沈みます。

これにより、海底のシリカが増え、COを回すために使用する光に浮かぶ珪藻の手の届かないところになります。2 酸素、水、炭水化物に変換され、フラスチュールの家を建てる能力を妨げます。

1500倍の倍率での乳化シリカフラスチュールの信じられないほどの詳細。1,500倍の倍率でのオパリンシリカフラスチュール。 (Massimo brizzi / Wikipedia / CC BY-SA 4.0)

Taucherと仲間の研究者は、巨大な海洋の「試験管」(メソコスム)を使用してこれを発見しました。そこでは、さまざまな濃度のCOが追加されました。2 将来の温暖化シナリオをシミュレートします。

次に、さまざまな深さのサンプルを評価し、捕獲した死んだ珪藻で満たされた堆積物を分析しました。 これは、珪藻シリカ化学に関する以前の研究に裏打ちされたモデリングとともに、浮遊シリカの驚異的な減少を明らかにし、珪藻が約2200年までに最大4分の1減少する可能性があることを示唆しています。

これらの生物が海洋の主要な一次生産者の1つであることを考えると、これらの植物プランクトンのそのような巨大な損失は、私たちの惑星の他の生命に劇的な影響を及ぼします。

「」[A]生態系の機能と炭素循環の関連する結果を評価することはより困難です」とチームは論文で述べ、残りの食物網にドミノ効果を引き起こす可能性のある多くの生理学的および生態学的プロセスを説明しなかったと説明しています。

とにかく、調査結果は、地球システムの予期しないフィードバックメカニズムが、私たちが理解していると思うかもしれない環境的および生物学的変化を劇的に変える可能性があることを示しています。

「この研究は、地球システムの複雑さと、人為的な気候変動の結果を全体として予測することの関連する困難をもう一度強調しています」と、GEOMARの海洋生物学者UlfRiebesellは述べています。

「この種の驚きは、気候変動に迅速かつ断固として対抗しなければ、私たちが実行する計り知れないリスクを何度も思い出させてくれます。」

この研究はに掲載されました 自然

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