Zimowe wstrząsy sejsmiczne odpowiadają za letnie zakwity fitoplanktonu wokół Antarktydy

Zimowe wstrząsy sejsmiczne na dnie morskim wokół Antarktyki kontrolują letnie zakwity fitoplanktonu, niewielkich organizmów stanowiących podstawę morskiego łańcucha pokarmowego, które są też odpowiedzialne za pochłanianie olbrzymich ilości węgla z atmosfery. Nieznany dotychczas bezpośredni związek między wstrząsami skorupy ziemskiej głęboko pod morskim dnem, a pojawianiem się fitoplanktonu został opisany na łamach Nature Geoscience przez naukowców z Uniwersytetu Stanforda, Służby Geologicznej Stanów Zjednoczonych (USGS) oraz Middlebury College.

W 2019 roku naukowcy odkryli, że żelazo wydobywające się z kominów hydrotermalnych zasila zakwity fitoplanktonu na Oceanie Południowym wokół Antarktyki. W regionie tym z fitoplanktonu korzystają m.in. humbaki.

Autorzy najnowszych badań chcieli dowiedzieć się, dlaczego pewien konkretny zakwit fitoplanktonu znacząco różni się w produktywności pomiędzy poszczególnymi latami. Gdy obserwowaliśmy ten zakwit z satelitów, widzieliśmy, że czasami ma on rozmiary Kalifornii (ponad 400 tys. km²), a czasami Delaware (ok. 6,5 tys. km²), mówi główna autorka badań, Casey Schine. Nasze badania wykazały, że głównym czynnikiem kontrolującym wielkość zakwitu fitoplanktonu jest aktywność sejsmiczna w miesiącach go poprzedzających.

Gdy badacze spostrzegli tę zależność, zweryfikowali ją, przyglądając się historycznym danym dotyczącym aktywności sejsmicznej i zakwitów. To pierwszy udokumentowany bezpośredni związek pomiędzy aktywnością sejsmiczną na dnie oceanu, a wzrostem fitoplanktonu na jego powierzchni, podkreśla profesor Kevin R. Arrigo.

Wstrząsy sejsmiczne powodują, że zmienia się aktywność kominów hydrotermalnych. W ich wyniku z kominów wydobywa się więcej płynu wraz z rozpuszczonymi w nim minerałami. Skoki temperatury magmy w skorupie ziemskiej mogą też zwiększać emisję z kominów i zmieniać skład chemiczny płynu, który się zeń wydobywa. Im więcej wstrząsów, tym więcej żelaza jest dostarczane do Oceanu Południowego. A w tym regionie świata to właśnie żelazo jest pierwiastkiem, który ogranicza zakwity fitoplanktonu. Im jest go więcej w wodzie, tym obfitsze zakwity, tym więcej pożywienia dla organizmów morskich i tym więcej węgla z atmosfery jest pochłaniane przez ocean.

wstrząs żelazo komin hydrotermalny fitoplankton Antarktyda Antarktyka