1
فکرش هم ترسناک است: اگر همه موجودات زنده اقیانوس، از پلانکتون‌های میکروسکوپی گرفته تا نهنگ‌های آبی، ناگهان ناپدید شوند چه خواهد شد؟ حیات دریایی نقش اساسی در حفظ تعادل آب‌وهوایی زمین ایفا می‌کند.
مطالعه‌ای جدید این سناریوی فرضی را جدی گرفته و نتایجی شگفت‌انگیز در مورد تأثیر حذف حیات دریایی بر جذب کربن به‌دست آورده است.
پشت‌صحنه تحقیق: مدل‌سازی علمی از آینده‌ای بدون اقیانوس زنده
تحقیقی از نروژ
این پژوهش توسط دانشمندانی از مؤسسه NORCE و مرکز تحقیقات اقلیم Bjerknes در نروژ انجام شده است. آن‌ها با استفاده از مدل سیستم زمین نروژ (NorESM)، شبیه‌سازی‌هایی دقیق طراحی کردند تا بررسی کنند که اقلیم زمین بدون وجود حیات دریایی چگونه واکنش نشان می‌دهد.
هدف تحقیق چه بود؟
هدف اصلی آن‌ها درک میزان وابستگی ما به موجودات زنده دریایی برای مدیریت دی‌اکسیدکربن موجود در جو بود. نتایج نشان داد که نقش این موجودات، بسیار حیاتی‌تر از چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد.
نقش اقیانوس در جذب و ذخیره کربن
اقیانوس، اسفنج کربن زمین
اقیانوس‌ها تنها توده‌ای از آب نیستند؛ آن‌ها همانند یک اسفنج بزرگ، سالانه حدود ۲۵٪ از دی‌اکسیدکربنی که انسان‌ها وارد جو می‌کنند را جذب می‌کنند.
پمپ زیستی کربن چگونه عمل می‌کند؟
پلانکتون‌های ریز در نزدیکی سطح دریا، دی‌اکسیدکربن مصرف می‌کنند. سپس هنگام مرگ، به اعماق اقیانوس می‌روند و کربن را با خود به پایین منتقل می‌کنند. این فرایند به “پمپ زیستی کربن” معروف است. حال سؤال این است: اگر حیات دریایی حذف شود، چه می‌شود؟
نتایج شبیه‌سازی: زمین بدون موجودات دریایی
دو سناریو: با و بدون حیات دریایی
دانشمندان دو نسخه از شبیه‌سازی انجام دادند: یکی با موجودات دریایی، و دیگری بدون آن‌ها. در سناریوی بدون حیات دریایی، سطح دی‌اکسیدکربن جو حدود ۵۰٪ افزایش یافت.
«اما شبیه‌سازی نشان داد که اگر تمام حیات دریایی حذف شود، اکوسیستم‌های خشکی نیمی از کربنی که اقیانوس دیگر نمی‌تواند جذب کند را به‌خود جذب می‌کنند» – دَمیَن کوسپل، نویسنده همکار مطالعه
پیوند میان زندگی دریایی و جذب کربن
این مطالعه یک بخش گم‌شده از فهم سیستم اقلیمی را آشکار می‌سازد. سال‌ها تمرکز دانشمندان بر شیمی و دمای اقیانوس برای تحلیل جذب کربن بود. اما این تحقیق نشان می‌دهد که زیست‌شناسی، نقشی بسیار بزرگ‌تر از آنچه تصور می‌شد ایفا می‌کند.
«ما مدت‌هاست می‌دانیم که پمپ زیستی کربن نقش مهمی در پایین نگه‌داشتن سطح دی‌اکسیدکربن دارد. اما بیشتر تحقیقات، تعامل آن با اکوسیستم‌های زمینی را نادیده گرفته‌اند» – جری تی‌جیپوترا، نویسنده اصلی مطالعه
شبیه‌سازی در دوره‌های زمانی مختلف
دانشمندان این شبیه‌سازی را هم برای دوره قبل از انقلاب صنعتی (پیش از سال ۱۸۵۰) و هم برای آینده‌ای با انتشار بالای کربن انجام دادند. در هر دو مورد، حذف حیات دریایی موجب باقی‌ماندن مقدار بسیار بیشتری از دی‌اکسیدکربن در جو شد.
«در نبود موجودات زنده که کربن را در سطح اقیانوس مصرف کنند، غلظت کربن سطحی بسیار بیشتر می‌شود و ظرفیت اقیانوس برای جذب دی‌اکسیدکربن کاهش می‌یابد» – تی‌جیپوترا
بازنگری در عملکرد اقیانوس‌ها
شکستن یک باور قدیمی
نتایج این تحقیق برخی فرضیه‌های دیرینه را به چالش می‌کشد.
«نتایج ما نشان می‌دهد که دریافت کربن در اقیانوس، بیشتر از آنچه تصور می‌شد وابسته به فرآیندهای زیستی است تا فیزیکی و شیمیایی. اقیانوس بدون حیات، توانایی خود را برای جذب دی‌اکسیدکربن به‌طور چشمگیری از دست می‌دهد» – کوسپل
در نتیجه، اگر موجودات دریایی ناپدید شوند، کره زمین احتمالاً با سرعت بیشتری گرم خواهد شد. ظرفیت تعادلی اقیانوس کاهش می‌یابد و ممکن است زنجیره‌ای از واکنش‌ها آغاز شود که به افزایش بیشتر دما منجر گردد.
حیات دریایی و تغییرات اقلیمی
هیچ‌کس انتظار ندارد که اقیانوس ناگهان به محیطی بدون حیات تبدیل شود. اما این سناریوی فرضی درس‌های مهمی در بر دارد.
«ما آموختیم که حیات دریایی و زمینی باهم کار می‌کنند تا اقلیم زمین را تنظیم کنند. موجودات زنده دریایی نقش کلیدی در شکل‌دهی به روند تغییرات اقلیمی دارند» – تی‌جیپوترا
او اضافه کرد:
«اقیانوس سالم، برای ما زمان می‌خرد. آسیب به اکوسیستم‌های دریایی می‌تواند تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت انسان را به‌طرز چشمگیری سرعت دهد و تحقق اهداف توافق پاریس را دشوارتر سازد. حفظ عملکرد اکوسیستم‌های دریایی، عنصری ضروری در کاهش تغییرات اقلیمی و مخاطرات ناشی از آن است.»
نتیجه‌گیری: محافظت از اقیانوس، محافظت از آینده
این مطالعه ساده ولی هشداردهنده به ما یادآوری می‌کند که حیات در اقیانوس‌ها نه‌تنها برای زیبایی یا تنوع زیستی اهمیت دارد، بلکه ابزاری حیاتی برای حفظ ثبات سیاره است. حفاظت از اقیانوس‌ها، یکی از مؤثرترین راه‌ها برای مقابله با تغییرات اقلیمی است.
این مطالعه کامل در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
source