Ijesztő jelenséget figyeltek meg az Északi-sarkon

2011-ben a kutatók olyan jelenséget figyeltek meg, amit sokáig lehetetlennek gondoltak – hatalmas mértékű fitoplankton-virágzás indult meg az Északi-sark jege alatt, ami azért is szokatlan, mert itt túl sötét van ahhoz, hogy a fotoszintetizáló szervezetek tartósan életben maradhassanak. Felmerült tehát a kérdés, mi a magyarázat a megfigyelésre?

Matematikai modellek alkalmazásával a Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) kutatói azt találták, hogy a vékonyodó jég teheti lehetővé ezen organizmusok gyors terjedését. Mivel a tendencia várhatóan a jövőben is folytatódni fog – sőt még inkább intenzívebbé válik -, komoly zavarok léphetnek fel az arktiszi tápláléklánc működésében.

Forrás: Wikipédia

Megváltozott az Északi-sark jege, sötétebb és vékonyabb lett

A fitoplankton a planktonközösség autotróf élőlényeinek összessége, az északi-sarki tápláléklánc alapja. Nyaranta a tengeri jég visszahúzódásával a nyílt vizet érő napsugárzás nagyobb mértékű planktonvirágzást idéz elő. A planktonikus élőlények számának növekedése természetszerűleg odavonzza a halakat és a sarkvidék más jellegzetes állatait.

A fitoplanktonnak ugyanakkor nem volna szabad a jég alatt megtelepednie. Ennek egyszerű oka van:

a jég visszaveri a napfény nagy részét, így alatta a rossz fényviszonyok nem teszik lehetővé a Nap éltető sugarait hasznosító organizmusok elszaporodását.

Az utóbbi évtizedekben azonban jelentősen megváltozott a helyzet. Az arktiszi jég sötétebbé és vékonyabbá vált a megszokottnál, a sötétebb színű olvadékvíztavak száma növekedett, rontva a jég fényvisszaverő képességét.

Az olvadékvíztavak megolvadt jégtömbök nyomán keletkezett tavak. Miután a Nap megolvasztotta a jeget, a víz először tavakká áll össze, majd lassan leszivárog a jégtömb aljáig, ahol a tengerbe jut. Az így képződő üregek lassan behálózzák a jégtömböt, ami az üregesedés miatt elgyengül, végül darabokra törik. Számuk a globális felmelegedés miatt egyre csak növekszik, a még megmaradt jég pedig egyre vékonyabb lesz.

Olvadékvíztavak Forrás: NASA

Drasztikusan romlott a helyzet

„A legnagyobb kérdés az volt, hogy mennyi fény jut keresztül a tengeri jégen annak függvényében, hogy a jégvastagság csökken és az olvadékvíztavak száma emelkedik" – írta a kiadott közleményben Chris Horvat, a SEAS kutatója, a Science Advances tudományos folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője.

„Olyanfajta állapotból indultunk ki, amely nem enged teret a planktonburjánzásnak, majd olyan nagyobb arktiszi régiókhoz jutottunk, ahol kedvező feltételek uralkodnak a fitoplankton-növekedés számára" – tette hozzá a szakember.

Mivel a rendelkezésre álló műholdak nem tudnak „keresztüllátni" a jégtakarón, hogy az alatta található világot pásztázzák, Horvat és kutatótársai másfajta módszerhez fordultak segítségért. Kifejlesztettek egy számítógépes szimulációt, amivel a tengeri jég 1986 és 2015 közötti állapotát modellezték. Ez azt mutatta, hogy nem csupán vékonyabbá vált a jégtakaró, de az olvadékvíztavak száma is drasztikusan megnőtt.

Az északi-sarki jégtakaró zsugorodása most már feltartóztathatatlan folyamatnak tűnik Forrás: Wikimedia Commons

E két tényező egyaránt kedvező feltételeket teremt a plankton jég alatti burjánzásához. A sötétebb felület fényelnyelő képessége nagy, így az olvadékvíz tavak terjedése lehetővé teszi, hogy az elvékonyodó jég alá elegendő mennyiségű fény jusson a fotoszintetizáló élőlények megtelepedéséhez.

A szimuláció megmutatta, hogy 20 évvel ezelőtt az arktiszi tengeri jég csupán 3-4 százaléka volt elég vékony ahhoz, hogy alatta nagyobb planktonkolóniák honosodjanak meg.

2015-re viszont ez az arány 30 százalékra változott

a nyári időszakban, és az olvadás mértékét figyelembe véve a helyzet csak romlani fog a közeljövőben.

Miért rossz ez minden élőlény számára?

Ha azt hinnénk, hogy e fitoplanktonok csak ártalmatlan mellékhatásai a jégolvadásnak, nagyot tévedünk: egy sor olyan problémát okoznak, amely a teljes helyi ökoszisztéma összeomlását jelentheti. Az egyik legmarkánsabb gond, hogy a jég alá beszoruló táplálékforrás hozzáférhetetlenné válik a tápláléklánc magasabb szintjén álló tengeri élőlények számára.

„Az arktiszi tengeri jég 30 éve tartó vékonyodása drasztikusan megváltoztatta a térség ökológiai viszonyait – mondta Horvat. –

Hirtelen minden, az ökoszisztéma működésével kapcsolatos elképzelésünk a feje tetejére állt. Az Északi-sark táplálékláncának alapját képező fitoplankton más időben növekszik, és olyan helyeket vesz birtokba, amik nehezen hozzáférhetőek az oxigént hasznosító állatok számára"

– tette hozzá a tanulmány szerzője.

Fitoplankton Forrás: NOAA MESA Project / Wikipedia

A káros hatások természetesen nem korlátozódnak kizárólag az Északi-sarkra, hiszen a táplálékláncot érintő változások a világ más részein is éreztetni fogják hatásukat - figyelmeztetnek a kutatók.

Bizonytalan jövő

A mostani eredmények tovább növelik a bizonytalanságot azzal kapcsolatban, hogy gazdasági szempontból milyen jövő vár a régióra, amely a bolygó egészére vonatkozó átlagnál nagyjából kétszer gyorsabban melegszik. A világ szinte összes kormánya az üvegházhatású gázok kibocsátását okolja elsődlegesen a jelenségért.

Egy másik vizsgálat szerint az arktiszi tengeri jég átlagos vastagsága az 1980-ban mért 3,64 méterről 1,89 méterre esett vissza 2008-ra.

A Jeges-tengert övező nemzetek kormányai, beleértve az Egyesült Államokat is, már hozzáláttak a területen esetlegesen hozzáférhetővé váló halállományok kezelésére vonatkozó szabályok kidolgozásának. Az illetékesek legutóbb március közepén tanácskoztak Izlandon.

Források: Eurekalert, Science Alert, Science Advances, MTI