حیات پنهانی جدیدی در زیر یخ‌های قطب شمال کشف شد

۱۰:۱۱ – ۰۱ آبان ۱۴۰۴

آی آر آر اس اس – ذوب شدن یخ‌های قطب شمال، دنیایی پنهان از باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن را در زیر سطح یخ‌تا آشکار می‌کند. این میکروب‌ها، اقیانوس را با نیتروژن غنی می‌کنند و از رشد جلبک‌ها را که از کل زنجیره غذایی دریایی پشتیبانی می‌کنند، حمایت می‌کنند. با کاهش پوشش یخ، هم تولید جلبک و هم جذب کربن دی‌اکسید ممکن است افزایش یابد و تعادل اکولوژیکی منطقه تغییر یابد.

از دست رفتن سریع یخ دریا در اقیانوس منجمد شمالی اغلب به عنوان یک فاجعه زیست‌محیطی تلقی می‌شود. با این حال، محققان دریافته‌اند که همین فرآیند ذوب می‌تواند به شیوه‌های غیرمنتظره‌ای به حفظ حیات کمک کند. با عقب‌نشینی یخ، شرایطی ایجاد می‌شود که رشد جلبک‌ها که پایه و اساس شبکه غذایی دریایی قطب شمال هستند، را سرعت می‌بخشد.

به نقل از ساینس‌دیلی، جلبک‌ها پایه اکثر اکوسیستم‌های اقیانوسی را تشکیل می‌دهند، اما برای رشد به نیتروژن وابسته هستند و نیتروژن در آب‌های قطب شمال کمیاب است. اکنون، یک گروه بین‌المللی به رهبری دانشگاه کپنهاگ کشف کرده است که ممکن است نیتروژن بیشتری از آنچه دانشمندان قبلا تصور می‌کردند، در دسترس باشد. این تغییر می‌تواند آینده حیات دریایی در منطقه را تغییر دهد و بر میزان کربنی که اقیانوس می‌تواند جذب کند، تاثیر بگذارد.

منبع پنهان نیتروژن در زیر یخ

این مطالعه اولین مطالعه‌ای است که تایید می‌کند تثبیت نیتروژن که فرآیندی که است که در آن باکتری‌های خاصی گاز نیتروژن (N ۲) محلول در آب دریا را به آمونیوم تبدیل می‌کنند، در زیر یخ‌های دریای قطب شمال، حتی در دورافتاده‌ترین و مرکزی‌ترین مناطق آن، رخ می‌دهد. آمونیوم نه تنها به رشد این باکتری‌ها کمک می‌کند، بلکه جلبک‌ها و به تبع آن، موجوداتی که به آنها وابسته هستند را نیز تغذیه می‌کند.

لیزا دابلیو. فون فریزن، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی سابق دکترای زیست‌شناسی می‌گوید: تاکنون اعتقاد بر این بود که تثبیت نیتروژن نمی‌تواند زیر یخ دریا انجام شود، زیرا فرض بر این بود که شرایط زندگی برای ارگانیسم‌هایی که تثبیت نیتروژن را انجام می‌دهند، بسیار ضعیف است. ما اشتباه می‌کردیم.

یخ کمتر، زندگی بیشتر

برخلاف اکثر اقیانوس‌های دیگر که سیانوباکتری‌ها در تثبیت نیتروژن غالب هستند، اقیانوس منجمد شمالی به گروه کاملا متفاوتی از باکتری‌ها به نام غیرسیانوباکتری‌ها متکی است. محققان بالاترین نرخ تثبیت نیتروژن را در امتداد لبه یخ یعنی جایی که ذوب شدن یخ‌ها شدیدترین است، یافتند. در حالی که این باکتری‌ها می‌توانند در زیر یخ فعالیت کنند، در امتداد مرز ذوب شدن رشد می‌کنند. با افزایش سرعت عقب‌نشینی یخ‌ها توسط تغییرات اقلیمی، این منطقه ذوب در حال گسترش می‌تواند به نیتروژن بیشتری اجازه ورود به اکوسیستم را بدهد.

فون فریزن می‌گوید: به عبارت دیگر، احتمالا میزان نیتروژن موجود در اقیانوس منجمد شمالی، چه امروز و چه برای پیش‌بینی‌های آینده، کمتر از حد واقعی تخمین زده شده است. این می‌تواند به این معنی باشد که با ادامه کاهش پوشش یخ دریا توسط تغییرات اقلیمی، پتانسیل تولید جلبک نیز کمتر از حد واقعی تخمین زده شده است.

او اضافه می‌کند: از آنجا که جلبک‌ها منبع غذایی اصلی حیوانات کوچکی مانند سخت‌پوستان پلانکتونی هستند که به نوبه خود توسط ماهی‌های کوچک خورده می‌شوند، جلبک‌های بیشتر می‌توانند بر کل زنجیره غذایی تأثیر بگذارند.

آیا این می‌تواند به سیاره کمک کند تا کربن دی‌اکسید بیشتری جذب کند؟

این منبع جدید نیتروژن همچنین می‌تواند بر میزان جذب دی‌اکسید کربن توسط اقیانوس منجمد شمالی تاثیر بگذارد. جلبک بیشتر به معنای فتوسنتز بیشتر است که اقیانوس را قادر می‌سازد مقادیر بیشتری از دی‌اکسید کربن را جذب کند.

محققان تاکید می‌کنند که تثبیت نیتروژن اکنون باید در مدل‌هایی که آینده قطب شمال را پیش‌بینی می‌کنند، در نظر گرفته شود.

در قطب شمال، غیر سیانوباکتری‌ها تثبیت نیتروژن را انجام می‌دهند. این میکروارگانیسم‌ها مواد آلی محلول که اغلب توسط جلبک‌ها آزاد می‌شوند را مصرف می‌کنند و به نوبه خود، نیتروژن تثبیت‌شده‌ای تولید می‌کنند که رشد بیشتر جلبک‌ها را تقویت می‌کند. این تبادل، یک حلقه مغذی کوچک، اما حیاتی را در زیر یخ ایجاد می‌کند.

منبع: ایسنا