با توجه به یک پژوهش جدید ناسا، اقیانوس‌های زمین شاهد کاهش چشمگیری در انواع خاصی از حیات گیاهی میکروسکوپی در پایه هرم غذایی دریایی بوده‌اند. مقاله‌ای که در Global Biogeochemical Cycles، نشریه مجمع ژئوفیزیک آمریکا منتشر شده، اولین نگاه به تغییرات جهانی و بلندمدت جمعیت پلانکتون‌ها بر اساس مدلی تحت اطلاعات ماهواره‌ای ناسا است.
دیاتوم‌ها، بزرگترین نوع جلبک‌های فیتوپلانکتون، از سال ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۲ بطور جهانی سالانه بیش از یک درصد کاهش جمعیت داشته‌اند و کاهش‌های چشمگیر در شمال اقیانوس آرام، شمال اقیانوس هند و نواحی استوایی اقیانوس هند رخ داده است. این کاهش جمعیت می‌تواند منجر به کاهش میزان جذب دی‌اکسید کربن از اتمسفر و ذخیره آن در عمق اقیانوس شود.
در شکل بالای متن، کلونی فیتوپلانکتون‌ها در دریای بارنتز نزدیک سواحل نروژ و روسیه را می‌بینید. این عکس در رنگ‌های طبیعی توسط ماهواره آکوآی ناسا در دهم جولای ۲۰۱۴ ثبت شده است. بدون نمونه‌گیری از آب نمی‌توان نوع فیتوپلانکتون را مشخص کرد، اما تحلیل‌های گذشته نشان می‌دهد که کلونی‌های سبز دیاتوم‌ها و کلونی‌های سفید کوکولیتوفورها هستند.
سسیل روزاکس، اقیانوس شناس و نویسنده ارشد از دانشگاه Space Research Association و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند گفته:
فیتوپلانکتون‌ها برای فوتوسنتز به دی‌اکسید کربن نیاز دارند، درست مانند درخت‌ها…
دی‌اکسید کربن موجود در اتمسفر، در آب اقیانوس حل می‌شود. طی یک دوره شکوفایی کلونی فیتوپلانکتون‌ها، که محدوده‌ای به گستره چند صد مایل را پوشش می‌دهد و از فضا قابل مشاهده است، این موجودات زنده میکروسکوپی، کربن دی‌اکسید حل‌شده را جذب و آن را به کربوهیدرات‌های ارگانیکی تبدیل می‌کنند که سایر موجودات اقیانوس به‌عنوان غذا استفاده می‌کنند و لذا پایه‌ای ضروری برای زنجیره غذایی اقیانوس هستند. سپس هنگامی که این موجودات ریز می‌میرند، غرق شده و به اعماق اقیانوس رفته و کربن موجود در آن‌ها نیز در کف اقیانوس برای مدت طولانی ذخیره می‌شود.
چون دیاتوم‌ها از انواع دیگر فیتوپلانکتون‌ها بزرگ‌تر هستند، پس از مرگ، سریعتر از انواع دیگر غرق می‌شوند. بخشی از آن‌ها توسط جریان‌های اقیانوسی بالا آورده شده و مانند کود در اختیار بقیه فیتوپلانکتون‌ها قرار می‌گیرند، اما بقیه در کف اقیانوس، چندین مایل پایین‌تر از کلونی انباشته می‌شوند. در کف اقیانوس این موجودات بصورت لایه‌های رسوبی انباشته شده و به مدت هزاران و یا میلیون‌ها سال ذخیره می‌شوند. این فرآیند یکی از گزینه‌های ذخیره بلندمدت برای تصفیه اتمسفر از دی‌اکسید کربن است.
کاهش دیاتوم‌ها یکی از تغییرات متعدد منطقه‌ای در چهار نوع فیتوپلانکتون طی این دوره مطالعاتی ۱۵ ساله بوده است. روزاکس و همکارانش از سال ۱۹۹۷ تا ۲۰۱۰ اندازه‌گیری‌هایی از رنگ اقیانوس برای برآورد کلروفیل (سبزینه، یکی از فرآورده‌های فوتوسنتز) توسط سنسورهای دریانگر با میدان دید گسترده (SeaWiFS) که روی ماهواره Geo Eye OrbView-2 نصب شده بود، انجام دادند و از سال ۲۰۰۲ تاکنون نیز از اسپکترورادیومتر تصویربرداری رزولوشن متوسط (MODIS) ماهواره آکوآی ناسا استفاده کردند.
اطلاعات جمع‌آوری شده مجموع کلروفیل تمام انواع فیتوپلانکتون‌ها را نشان می‌دهد. در کار قبلی این گروه، مشاهده کردند که در نیمکره شمالی، میزان کلروفیل رو به کاهش است، اما نمی‌دانستند که چه نوع فیتوپلانکتون‌هایی در حال کاهش هستند و چرا.
اینجا بود که مدل‌های کامپیوتری به‌کار گرفته شدند و با پردازش اطلاعات ماهواره‌ای و شبیه‌سازی شرایط اقیانوس، از جریان‌های اقیانوسی گرفته تا میزان نور خورشید و مواد غذایی در دسترس کلونی‌ها، محققان توانستند میان اطلاعات دیاتوم‌ها و انواع کوچکتر، مانند کوکولیتوفورهاؤ کلروفیت‌ها و سیانوباکتری‌ها تمایز قائل شوند.
با توجه به این مدل، کاهش جمعیت دیاتوم‌ها ناشی از نازک‌تر شدن لایه بالایی آب اقیانوس، موسوم به لایه مخلوط است. با در نظر گرفتن تغییرات فصلی، این لایه طی این دوره مطالعاتی ۱۵ ساله، ۱.۸ متر نازک‌تر شده است.
لایه مخلوط نزدیک سطح است، جایی که جریان‌ها و امواج دائماَ در حال برهم‌کنش هستند و مواد غذایی را از لایه عمیق‌تر زیرین آب بالا می‌کشند. قسمت بالایی یا برخی از مواقع کل لایه مخلوط بسته به میران عمق آن، نور خورشید را جذب می‌کند. روی‌هم رفته، این‌ها تمام شرایط مورد نیاز برای رشد فیتوپلانکتون‌ها هستند. اما لایه مخلوط نازک‌تر دارای حجم کمتری است و لذا میزان کمتری از مواد غذایی را می‌تواند ذخیره کند.
علت کاهش ضخامت لایه مخلوط هنوز مشخص نیست، اما یک احتمال، تغییر الگوهای باد است و باد عامل ایجاد برخی از جریانات سطحی است.
[su_button url=”http://www.spacedaily.com/reports/Earths_oceans_show_decline_in_microscopic_plant_life_999.html” target=”blank” background=”#159f84″]Spacedaily[/su_button]
