Okyanus planktonu Buzul Çağı’ndan sağ kurtuldu ancak iklim değişikliğine artık uyum sağlayamayabilir

Küresel sıcaklık kayıtlarının bu yıl ilk kez 1,5°C eşiğini aşması bekleniyor. Bu beklenenden çok daha erken gerçekleşti. Bu gezegendeki yaşam yeterince hızlı adapte olabilir mi?

Nature’da bugün yayınlanan yeni araştırmamızda, plankton adı verilen küçük deniz organizmalarının küresel ısınmaya uyum sağlama yeteneğini araştırıyoruz. Sonuç: Bazı planktonlar artık geçmişe kıyasla daha az uyum sağlıyor.

Planktonlar okyanusun en üst birkaç metresinde yaşar. Bu algler (fitoplankton) ve hayvanlar (zooplankton), aktif olarak yüzmedikleri için okyanus akıntıları ile taşınırlar.

İklim değişikliği denizlerdeki sıcak hava dalgalarının sıklığını artırıyor. Ancak iklim değişikliğinin gelecekteki etkilerini tahmin etmek zordur çünkü bazı tahminler okyanus fiziği ve kimyasına dayanırken diğerleri ekosistemler ve hizmetleri üzerindeki etkileri dikkate alır.

Bazı veriler, mevcut iklim değişikliğinin halihazırda deniz planktonunu önemli ölçüde değiştirdiğini öne sürüyor. Modeller, planktonların kutuplara (okyanus sıcaklıklarının daha soğuk olduğu yerlere) doğru kayacağını ve tropik bölgelerde zooplankton kaybını tahmin ediyor, ancak verilerde gördüğümüz modelleri tahmin edemeyebilirler. Plankton biyokütlesine ilişkin uydu verileri, zaman içindeki eğilimleri belirlemek için hâlâ çok kısa vadeli.

Bu sorunların üstesinden gelmek için planktonların geçmişteki çevresel değişikliklere nasıl tepki verdiğini karşılaştırdık ve gelecekteki iklim değişikliklerine nasıl tepki verebileceklerini modelledik. Akademisyen Charles Lyell’in dediği gibi: “Geçmiş, bugünün anahtarıdır.”

Bir grup sert kabuklu deniz planktonuna ait en iyi fosil kayıtlarından birini keşfettik. Foraminiferler. Bremen Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından derlenen, güncel ve geçmiş dağılımları içeren bu kapsamlı veri tabanı, 1960’lardan bu yana dünyanın dört bir yanındaki deniz tabanından yüzlerce bilim insanı tarafından toplanıyor. Yaklaşık 21.000 yıl önceki son buzul çağına ait verileri modern kayıtlarla karşılaştırarak dünya daha önce ısındığında neler olduğunu ortaya çıkardık.

Son Buzul Çağı’ndan sanayi öncesi döneme kadar okyanus ekosistemlerini simüle etmek için iklim eğilimlerini ve bunların deniz planktonu üzerindeki etkilerini birleştiren hesaplamalı modeller kullandık. Modeli fosil kayıtlarından elde edilen verilerle karşılaştırmak, modelin plankton büyümesini ve dağılımını belirleyen kuralları taklit ettiğini bize destekliyor.

Fosil verileri ve modelleriyle desteklenen, bazı subtropikal ve tropik türlerin en yüksek büyüme ve üreme elde etmek için en uygun sıcaklığın geçmişte ısınan deniz suyuyla başa çıkabildiğini bulduk. Daha soğuk sularda yaşayan plankton türleri, daha uygun su sıcaklıklarında gelişebilmek için sürüklenebilmektedir.

Analizimiz bunu gösteriyor Foraminiferler Evrim yoluyla uyum sağlamaya gerek kalmadan doğal iklim değişikliğiyle başa çıkabilirler. Peki mevcut ısınma ve gelecekte okyanus koşullarındaki sıcaklık gibi değişikliklerle baş edebilecekler mi?

Besin zincirinin geleceği

Bu modeli, 1,5 ila 4 santigrat derece arasındaki dört farklı ısınma derecesi altında geleceği tahmin etmek için kullandık. Ne yazık ki bu tür planktonların iklim değişikliğiyle başa çıkma yeteneği, geçmişteki ısınmaya göre çok daha sınırlı. Çalışmamız, insanların neden olduğu daha hızlı jeolojik ısınma ile daha yavaş deniz planktonu arasındaki farkı vurguluyor. Mevcut iklim değişikliği çok hızlıdır ve okyanus tabakalaşması nedeniyle gıda kaynaklarını azaltarak planktonun zaman içinde uyum sağlamasını zorlaştırmaktadır.

Fitoplanktonlar dünyadaki oksijenin yaklaşık %50’sini üretir. Yani aldığımız her nefes deniz yosunlarından, geri kalanı ise karadaki bitkilerden geliyor. Bazı planktonlar diğer planktonları yerler. Bu da sırasıyla balıklar ve daha sonra deniz memelileri tarafından yenir, böylece enerji besin zincirinde yukarı doğru hareket eder. Fotosentez sırasında fitoplanktonlar aynı zamanda doğal bir karbon sabitleme makinesidir ve atmosferden 45 kat daha fazla karbon depolar.

Dünyanın dört bir yanındaki pek çok insan, birincil protein kaynağı olarak ağırlıklı olarak okyanuslardan elde edilen gıdalara güveniyor. İklim değişikliği deniz planktonunu tehdit ettiğinde, deniz besin ağının geri kalanı üzerinde de büyük etkiler yaratıyor. Balinalar gibi plankton yiyen deniz memelileri yeterli yiyeceğe sahip olmayacak ve yırtıcı hayvanların (ve insanların) yiyebileceği balık sayısı azalacak. Büyüklüğü azaltmak ve ısınma hızını yavaşlatmak okyanus sağlığını korumak için çok önemlidir.

(yazar: Rui Ying, Doktora Sonrası Araştırmacı, Deniz Ekolojisi, Bristol Üniversitesi ve Daniela Schmidt, Paleobiyoloji Profesörü, Bristol Üniversitesi

Açıklama beyanı: Rui Ying, bu çalışma için Çin Burs Konseyi’nden fon aldı.

Daniela Schmidt NERC’den fon aldı. NERC Bilimsel Komitesi ve Paleontoloji Derneği Konseyi üyesidir.)

Bu makale The Conversation’dan Creative Commons lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.