Dopiero teraz, po latach badań i spekulacji, udało się rozwikłać tę morską tajemnicę. Badania opublikowane w Global Biogeochemical Cycles przeprowadzone pod kierunkiem Barney’a Balcha z Bigelow Laboratory for Ocean Sciences przynoszą zaskakujące odpowiedzi, które zmieniają nasze postrzeganie tego odległego regionu.
Wieloletnia zagadka wreszcie rozwiązana
Turkusowa plama znajduje się na południe od tak zwanego Wielkiego Pasa Kalcytowego, który również odkryto około dwóch dekad temu. Wielki Pas Kalcytowy zawiera miliardy kokolitoforów – mikroorganizmów z wapiennymi łuskami odbijającymi światło, odgrywających kluczową rolę w globalnym cyklu węglowym.
Czytaj także: Stworzenia z głębin oceanu wyglądają jak nie z tego świata
Problem polegał na tym, że wody na południe od tego pasa uznawano za zbyt zimne dla kokolitoforów. Przez lata spekulowano, że wysoką odbiciowość mogą powodować różne czynniki, w tym luźny lód, pył lodowcowy, zakwity alg lub zwiększona ilość pęcherzyków powietrza. Odległość regionu skutecznie utrudniała prowadzenie badań terenowych, a dodatkowo turkusowe pływy często zakrywały wzburzone morza, gęste chmury i góry lodowe, co utrudniało obserwacje satelitarne.
Przełom dzięki badaniom prowadzonym na statku Roger Revelle
Ekspedycja badawcza na statku Roger Revelle umożliwiła zespołowi zebranie kompleksowych danych z różnych głębokości. To okazało się kluczowe, ponieważ satelity widzą tylko kilka metrów górnej warstwy oceanu, podczas gdy naukowcy mogli przeprowadzić pomiary w całym słupie wody.
Badacze zastosowali wieloaspektowe podejście, łączące dane satelitarne z pomiarami biogeochemicznymi, optycznymi oraz bezpośrednim liczeniem mikrobów pod mikroskopem. Ta kombinacja metod dostarczyła przekonujących dowodów wyjaśniających prawdziwą przyczynę zjawiska.
Okrzemki jako główny winowajca
Wyniki badań przyniosły zaskakujące ustalenia. Wysoka odbiciowość wód na południe od Wielkiego Pasa Kalcytowego wynika z gęstych populacji okrzemek, a nie kokolitoforów, jak wcześniej przypuszczano. Szklane struktury okrzemek, zwane frustulami, tworzą efekt optyczny podobny do tego, który wywołują wapienne łuski kokolitoforów.
Odkrycie ma istotne konsekwencje dla oceanografii. Badacze sugerują, że dotychczasowe satelitarne pomiary cząstkowego węgla nieorganicznego w tym regionie mogły być błędnie interpretowane i wymagają ponownej analizy.
Nieoczekiwane znalezisko dotyczące kokolitoforów
Badania przyniosły jeszcze jedno zaskakujące odkrycie. Umiarkowane stężenia kokolitoforów zaobserwowano na południe od Wielkiego Pasa Kalcytowego, aż do 60°S. Sugeruje to, że organizmy te mogą przetrwać w szerszym zakresie temperatur niż dotychczas sądzono.
Możliwe, że prądy oceaniczne z południa służą jako źródło kokolitoforów dla głównego pasa, zapewniając stały strumień tych mikroorganizmów do regionu o wyższej koncentracji.
Znaczenie dla globalnego cyklu węglowego
Odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia globalnego cyklu węglowego. Zarówno okrzemki, jak i kokolitofory konkurują o podobne nisze ekologiczne i odgrywają kluczową rolę w sekwestracji węgla organicznego w głębinach oceanu.
Wielki Pas Kalcytowy sekwestruje od 15 do 30 milionów ton węgla rocznie, co czyni go jednym z najważniejszych elementów globalnego cyklu węglowego. Region między 30° a 50° szerokości południowej charakteryzuje się największym wychwytem antropogenicznego dwutlenku węgla, obok Oceanu Atlantyckiego Północnego i Oceanu Spokojnego Północnego.
Czytaj także: Te gigantyczne pęknięcia mogą być wrotami do wnętrza Ariela. Czy księżyc Urana ma własny ocean?
Badania pokazują również, jak ograniczona jest nasza wiedza o czynnikach środowiskowych wpływających na rozmieszczenie fitoplanktonu w Oceanie Południowym. Naukowcy potrzebują lepszego zrozumienia, jak dostępność światła i żelaza, temperatura i pH współdziałają w kontrolowaniu biogeografii tych mikroorganizmów.
Wyzwania związane ze zmianami klimatycznymi
W ostatnich dziesięcioleciach zaobserwowano, że kokolitofory przemieszczają się w kierunku biegunów. Jednak ich reakcja na połączone efekty przyszłego ocieplenia i zakwaszenia oceanów pozostaje przedmiotem debaty naukowej.
Lokalnie podwyższona obfitość kokolitoforów w Wielkim Pasie Kalcytowym może przekształcać wody powierzchniowe w źródło CO2 dla atmosfery, co podkreśla konieczność zrozumienia czynników kontrolujących ich obfitość w kontekście zmian klimatycznych.
Badania zespołu Balcha znacząco poszerzają wiedzę o tym, gdzie żyją kokolitofory i pomagają zrozumieć wzorce obserwowane na zdjęciach satelitarnych tej trudno dostępnej części oceanu. Połączenie różnych metod pomiarowych pozwala opowiedzieć pełniejszą historię tego fascynującego regionu, który odgrywa kluczową rolę w globalnym systemie klimatycznym.
Co dalej z oceanicznymi tajemnicami?
Chociaż rozwiązanie zagadki turkusowej plamy to niewątpliwy sukces naukowy, warto zachować zdrowy sceptycyzm. Oceanografia wciąż pozostaje dziedziną pełną niewiadomych, a każde odkrycie przynosi kolejne pytania. To, co wydaje się pewne dzisiaj, jutro może wymagać weryfikacji w świetle nowych danych.
Badania zespołu Balcha pokazują, jak ważne jest łączenie różnych metod badawczych i jak wiele jeszcze pozostaje do odkrycia w oceanicznych głębinach. Być może kolejne tajemnice Oceanu Południowego czekają na swoje wyjaśnienie, a turkusowa plama to tylko wstęp do głębszego zrozumienia złożonych procesów zachodzących w tym niezwykłym ekosystemie.