یک “تغییر رژیم” است که اتفاق می افتد در اقیانوس قطب شمال

دانشمندان در دانشگاه استنفورد کشف کرده اند تعجب آور تغییر در اقیانوس قطب شمال. انفجار شکوفه از فیتوپلانکتون از جلبک های کوچک در پایه یک غذای وب صدر توسط نهنگ ها و خرس های قطبی را به شدت تغییر قطب شمال توانایی برای تبدیل کربن اتمسفر به ماده زندگی می کنند. در طول دهه گذشته افزایش کرده و به جای یخ دریا از دست دادن به عنوان بزرگترین راننده تغییرات در جذب دی اکسید کربن توسط گیاهان شناور.

این تحقیق به نظر می رسد در روز 10 ژوئیه در علم. نویسنده ارشد کوین Arrigo, یک استاد در دانشگاه استنفورد مدرسه زمین, انرژی و محیط زیست علوم (دانشگاه استنفورد زمین) گفت: رشد نفوذ توده فیتوپلانکتون ممکن است نشان دهنده یک “قابل تغییر رژیم” برای قطب شمال, منطقه ای که در حال گرم شدن سریع تر از هر جای دیگری بر روی زمین است.

مطالعه مراکز در نت اولیه تولید (NPP) اندازه گیری که چگونه به سرعت گیاهان و جلبک تبدیل نور خورشید و دی اکسید کربن را به قند است که موجودات دیگر را می خورند. “نرخ واقعا مهم هستند از نظر چقدر مواد غذایی وجود دارد برای بقیه اکوسیستم” Arrigo گفت. “این نیز مهم است به دلیل این است که یکی از راه های اصلی که شرکت2 کشیده است در خارج از جو و به اقیانوس است.”

ضخیم شدن سوپ

Arrigo و همکارانش دریافتند که NPP در قطب شمال افزایش 57 درصد بین سال های 1998 و 2018. که بی سابقه پرش در بهره وری برای کل حوضه اقیانوس. بیشتر تعجب آور است این کشف که در حالی که NPP را افزایش می دهد در ابتدا مربوط به عقب نشینی دریا, یخ, بهره وری ادامه داد: برای صعود حتی پس از ذوب آهسته در اطراف 2009. “افزایش NPP بیش از دهه گذشته است که با توجه تقریبا به طور انحصاری به افزایش اخیر در فیتوپلانکتون توده” Arrigo گفت.

قرار داده راه دیگر این جلبک میکروسکوپی شد هنگامی که سوخت و ساز بیشتر کربن در سراسر قطب شمال به سادگی از آنجا که آنها بیشتر به دست آوردن آب باز بیش از دیگر فصل رشد به لطف آب و هوا-رانده تغییرات در پوشش یخ. در حال حاضر آنها در حال رشد هستند بیشتر متمرکز مانند ضخیم شدن جلبک سوپ.

“در یک حجم معین از آب بیشتر فیتوپلانکتون قادر به رشد در هر سال گفت:” سرب مطالعه کیت نویسنده لوئیس که مشغول به کار در این پژوهش به عنوان یک دانشجوی دکترا در دانشگاه استنفورد بخش از علم سیستم زمین. “این اولین بار است که این گزارش شده در اقیانوس قطب شمال.”

جدید مواد غذایی

فیتوپلانکتون نیاز به نور و مواد مغذی به رشد است. اما در دسترس بودن و معاشرت با این مواد در طول ستون آب بستگی به عوامل پیچیده. به عنوان یک نتیجه, اگر چه قطب شمال محققان مشاهده کرده اند شکوفه فیتوپلانکتون رفتن به اوردرایو در دهه های اخیر آنها را مورد بحث چه مدت رونق ممکن است آخرین و بالا چگونه آن را ممکن است به صعود.

با نصب و راه اندازی یک مجموعه جدید از اقیانوس رنگ اندازه گیری اقیانوس قطب شمال و ساختمان جدید الگوریتم برآورد فیتوپلانکتون غلظت از آنها استنفورد تیم کشف شواهدی وجود دارد که در ادامه افزایش تولید دیگر ممکن است به عنوان محدود توسط کمیاب مواد مغذی به عنوان یک بار مشکوک. “آن روزها هنوز زود است اما به نظر می رسد در حال حاضر وجود دارد یک تغییر بیشتر به تامین مواد مغذی” گفت: Arrigo دونالد و Donald M. جراحی پروفسور در علوم زمین.

محققان این فرضیه را مطرح کرد که هجوم مواد مغذی است که روان را از دیگر اقیانوس ها و جارو کردن از قطب شمال به اعماق. “ما می دانستیم که قطب شمال در حال افزایش تولید در چند سال گذشته اما به نظر می رسید ممکن بود که این سیستم فقط بازیافت همان فروشگاه مواد مغذی” لوئیس گفت. “مطالعه ما نشان می دهد که این مورد نیست. فیتوپلانکتون در حال جذب کربن بیشتر سال پس از سال جدید به عنوان مواد مغذی می آیند به این اقیانوس. که غیر منتظره بود و آن را بزرگ زیست محیطی اثرات.”

رمز گشایی قطب شمال

محققان قادر به استخراج این بینش از اقدامات سبز گیاه رنگدانه کلروفیل گرفته شده توسط ماهواره سنسورها و تحقیقات cruises. اما به دلیل غیر معمول و انفعال از نور و رنگ و زندگی در قطب شمال کار مورد نیاز الگوریتم های جدید. “اقیانوس قطب شمال است که سخت ترین محل در جهان برای انجام ماهواره سنجش از دور” Arrigo توضیح داد. “الگوریتم است که در همه جا کار دیگری در جهان — که نگاهی به رنگ اقیانوس به قاضی چقدر فیتوپلانکتون وجود دارد — کار نمی کند در قطب شمال و در همه.”

این مشکل ریشه در بخشی از حجم عظیمی از ورودی چای رنگ آب رودخانه که حامل ماده آلی محلول است که از راه دور سنسورهای اشتباه برای کلروفیل. پیچیدگی اضافی می آید از راه های غیر معمول که در آن فیتوپلانکتون اقتباس کرده اند به قطب شمال بسیار کم نور است. “هنگامی که شما با استفاده از جهانی ماهواره ای سنجش از دور در الگوریتم در اقیانوس قطب شمال, شما را تا پایان با اشتباهات جدی در برآوردهای خود را گفت:” لوئیس.

در عین حال این کنترل از راه دور-سنجش از اطلاعات ضروری برای درک روندهای بلند مدت در سراسر اقیانوس حوضه در یکی از افراطی ترین محیط های که در آن یک واحد اندازه گیری مستقیم از NPP ممکن است نیاز به 24 ساعت از شبانه کار توسط یک تیم از دانشمندان روی عرشه یک کشتی یخشکن لوئیس گفت. او زحمت سرپرستی مجموعه ای از اقیانوس رنگ و NPP اندازه گیری و سپس با استفاده از پایگاه داده وارد شده برای ساخت الگوریتم های کوک شده به قطب شمال را از شرایط منحصر به فرد. هر دو پایگاه داده ها و الگوریتم ها در حال حاضر در دسترس برای استفاده عمومی است.

این کار کمک می کند تا برای روشن کردن چگونگی تغییر آب و هوا را به شکل اقیانوس قطب شمال در آینده بهره وری, تامین مواد غذایی و ظرفیت جذب کربن. “وجود دارد رفتن به برندگان و بازندگان” Arrigo گفت. “پربارتر قطب شمال بیشتر به معنی مواد غذایی برای بسیاری از حیوانات است. اما بسیاری از حیوانات که اقتباس کرده اند به زندگی می کنند در یک قطبی محیط زیست در حال پیدا کردن زندگی سخت تر به عنوان یخ خلوت.”

فیتوپلانکتون رشد نیز ممکن است اوج همگام با بقیه وب غذایی به دلیل یخ در حال ذوب شدن در اوایل سال. اضافه کردن به که احتمال بیشتر حمل و نقل ترافیک به عنوان آبهای قطب شمال باز کردن و این واقعیت است که قطب شمال است که به سادگی بیش از حد کوچک به اندازه یک نیش جهانی انتشار گازهای گلخانه ای. “مصرف آن را در یک مقدار زیادی کربن بیشتر از آن استفاده می شود را در” Arrigo گفت: “اما این چیزی است که ما در حال رفتن به قادر به در تکیه می کنند برای کمک به ما را از آب و هوا مشکل است.”

این پژوهش با حمایت ناسا زمین و فضا علم برنامه یاران و بنیاد ملی علوم.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی

ایندکسر