Океанское потепление и закисление влияют на известковый фитопланктон и снижают его способность связывать атмосферный CO₂

Исследователи из Института экологической науки и технологий Автономного университета Барселоны (ICTA-UAB), Кембриджского университета и Морской биологической ассоциации Великобритании предупреждают о негативном влиянии быстрого потепления и закисления океана на кокколитофорид и, как следствие, на процессы регуляции атмосферных и океанических концентраций углекислого газа (CO₂). Два новых исследования, недавно опубликованных в журналах Limnology & Oceanography и Biogeosciences, показывают, что потепление океана может усугубить воздействие его закисления на известковый фитопланктон, что затруднит его эволюционный успех и физиологические функции.

Кокколитофориды — чрезвычайно распространенная группа кальцифицирующего фитопланктона, играющая ключевую роль в биогеохимическом цикле и регуляции глобального климата. Эти крошечные водоросли размером менее сотой доли миллиметра «формируют основу водной трофической цепи, а посредством кальцификации и фотосинтеза регулируют уровни CO₂ в атмосфере и океане», — говорит доктор Патриция Зивери, исследователь ICREA в ICTA-UAB. Эффекты закисления, и в особенности потепления, редко рассматриваются для самого организма, и мало что известно о том, как их сочетание может повлиять на физиологию или эволюционный успех кокколитофорид.

Целью команды было изучить, как температура влияет не только на воздействие закисления на кокколитофориды, но и на скорость их осаждения и морфогенез. Эксперимент проводился на штаммах Emiliania huxleyi из Средиземного моря и северной части Тихого океана. С помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) исследователи показали, что в более теплом и кислом океане увеличится процент деформированных и неполных кокколитов, что затруднит эволюционный успех этих организмов и их роль в регуляции углерода.

Поскольку кокколитофориды должны оставаться в фотической зоне океана, скорость их осаждения влияет на выживаемость. Команда использовала новый подход для расчета скорости осаждения на основе клеточной архитектуры и показала, что повышение температуры приведет к ее увеличению. Таким образом, более быстрое осаждение организмов влияет на будущий глобальный цикл углерода, а следовательно, на атмосферные уровни CO₂ и глобальный климат.