Tuottavuuden hotspotit muuten ravinteiden köyhässä valtameressä. Suuri runsaasti planktonin syömistä kalaa Indo-Tyynenmeren koralliriutalla. Zafer Kizilkaya, CC BY-SA

Se oli Charles Darwin, lähes 200 vuotta sitten, joka kysyi ensin, miten koralliriutat voisivat kukoistaa Tyynenmeren suhteellisen karuissa osissa. Sitä kutsutaan myöhemmin Darwinin paradoksiksi.

Tällä viikolla julkaistu tutkimus Luonto Viestintä auttaa vastaamaan juuri siitä, miten korallin oaasit voivat esiintyä valtameren aavikoissa.

Yksinkertainen selitys on mikroskooppisten vesikasvien esiintyminen, joita kutsutaan fitoplanktoniksi. Monimutkaisempi, tieteellisin vastaus - joka kysyy, miksi korallisaaret ovat tällaisia ​​tuottavia kuormittajia - tunnetaan nimellä Island Mass Effect (IME).

Uuden tutkimuksen tulokset antavat merikalastusta ja elinympäristöä tutkiville tutkijoille tärkeitä käsityksiä siitä, miten koralliriutan saaristojärjestelmät voivat olla niin tuottavia, jotka toimivat lajien monimuotoisuuden kuormittajina, jotka puolestaan ​​auttavat kalastamaan ja tarjoamaan rannikkosuojaa. Tämä tieto voi auttaa valtameren hallintasuunnitelmia, erityisesti kun ekosysteemit reagoivat ilmastonmuutokseen.Kuva Luonnossa julkaistusta uudesta tutkimuksesta saarten massavaikutuksesta.

Saaren massavaikutus (IME)

IME, kuvataan ensin Havaijin yliopiston kasvitieteilijä Maxwell S. Doty ja kollegansa ovat ilmiö, jossa kasviplanktonin kasvua parannetaan lähellä saari-riutta-ekosysteemejä.

Tähän mennessä kaikki tutkimukset, joilla pyrittiin selittämään IME: n syitä, on tehty pienillä, maantieteellisesti rajatuilla alueilla, kuten yhdellä saarella tai koralliriutalla.

Tämä on, jos Luonto Viestintä paperin johtava kirjailija, Jamison Gove National Oceanic ja Atmospheric Administration (NOAA), ja hänen kollegansa tulevat sisään.

Niiden uusi tutkimus on ensimmäinen, joka kuvaa IME: tä koko valtameren mittakaavassa ja jossa käsitellään sekä luonnollisten että ihmisten saarten roolia kasviplanktonin kasvulle.

Tiimi arvioi, kuinka paljon kasviplanktonia kasvaa pienten saarten ja atollien ympärillä kahdella tavalla. He käyttivät satelliittikuvia yli kymmenen vuoden ajan ja suoria alusten tutkimuksia varmistaakseen, että niiden kuvien arviot olivat oikein.

IME: n todettiin olevan lähes kaikkialla, ja 91-prosenttiosuus tutkituista koralliekosysteemeistä osoitti ilmiötä, jotkut osoittivat yhtä paljon kuin 86-prosenttisesti enemmän kasviplanktonin biomassaa verrattuna lähialueisiin.

Toisin sanoen, karvasaarien kuormittajat, joita ympäröivät karu valtameren maisemat, olivat lähes kaikkialla, missä joukkue näytti.

Fysioplanktonin kasvun korkeampi määrä korallisaarten ympärillä johtuu riuttaeläinten hajoamisesta johtuvista ravintoaineista, Kumpuaminen ravinteita sisältävien kylmempien vesien pinnan suuntaan, aaltojen ja virtojen sekoitusvaikutuksia sekä maaperän eroosion aiheuttamaa sedimentaatiota. Maataloudesta, kaupunkikehityksestä ja jätevesipäästöistä on myös ihmisistä peräisin olevia valumia, jotka kaikki lisäävät ravinteita rannikkovesiin.

Kuka välittää IME: stä tai Darwinin paradoksista?

Mikroskooppinen fitoplankton on valtava rooli valtameren elämässä.

Muuntamalla auringon energia kasvinviljelyksi, ne ovat olennainen osa valtameriä ja ajavat ruokaverkkojen rakennetta ja viime kädessä maailmanlaajuisia kalastustuottoja. Fytoplankton lisää myös energiaa runsaampia resursseja tärkeille riutta-rakennuksille, jotka määrittävät trooppisten koralliriuttojen arkkitehtuurin, jotka tarjoavat suojan naapurialueille.

Eteläiset linjat. Korkea tuottavuus merkitsee enemmän korallien kasvua ja kattavuutta, joka tarjoaa rannikkosuojaa saarivaltioille ja lisääntyneen biologisen monimuotoisuuden ja runsauden. Brian Zgliczynski - Scrippsin merentutkimuslaitos, San Diego, KaliforniaFytoplanktonin lisääntyneet tasot eivät kuitenkaan aina ole hyviä uutisia. Maatalouteen ja muuhun ihmisen toimintaan liittyvä valuma-aineen rikastuminen äärimmäisiltä tasoilta on osoitettu kasvattaa kasviplanktonin biomassaa tasolle, joka voi aiheuttaa meren väestörakenteiden muuttumisen kokonaan. Myös ravinteiden korkea määrä on johtanut herkempien, mutta tärkeiden lajien massakuolleihin sekä riuttojen kasvun tukahduttamiseen.

Ymmärtämällä paremmin IME: n roolia ja sen vaikutuksia kalastukseen sekä ihmisten ihmisistä johtuvan ravintoaineiden rikastumisen kielteisiä vaikutuksia, saarivaltiot voivat keskittyä meren suojeluyrityksiin varmistaakseen, että ne eivät ylikuormita paikallisia riuttajärjestelmiä tällaisten kippauspisteiden ohi.

Korallisaarten tulevaisuus

Ilmastonmuutoksen ennustetaan nostavan valtameren lämpötilaa, mikä alentaa meren tuottavuutta alentamalla valtamerien pyörimistä ja sekoittumista ympäri maapalloa. IME on siis yhä tärkeämpi ilmiö ymmärtääksemme, kun kehitämme suunnitelmia tukea koralliriuttojen ekosysteemejä tulevaisuudessa, jotta vältettäisiin lämpimien vesien aiheuttamat rasitukset.

Tropiikkakalastuksen kestävään hyödyntämiseen ja edelleen koralliriuttojen tukemiseen ihmisten rannikoiden suojelemiseksi tutkimuksessa olisi keskityttävä ymmärtämään prosessit, jotka tekevät korallisaarten ja atollien tuottavuuden. Meidän täytyy sukeltaa syvemmälle kysymyksiin Darwin kysyi joitakin 180ia vuosia sitten, kun he soveltivat niitä nykypäivän maailmanlaajuisiin valtameriin ja ennustivat tulevaa muutosta.

Kukoistava tuottavuus Palmyra Atollissa, Keski-Tyynenmeren saarella, jossa on valtavia kalastuspalkkioita muuten tyhjälle merelle. Gareth J Williams, School of Ocean Sciences, Bangor University, Iso-Britannia

Author