Oceánské plíce Země

Nepatrný druh planktonu Neodenticula seminae, původně pocházející z Pacifického oceánu, se po 800 000 letech náhle objevil v severním Atlantiku. Námořní biologové se domnívají, že se do Atlantiku dostal severozápadní cestou, která byla až do nedávna blokována ledem. Ukazuje se, že tání mořského ledu není jedinou klimatickou změnou, která ovlivňuje oceány. V únoru 2017 byla uveřejněna studie, podle níž klesá množství kyslíku rozpuštěného ve vodě. Podle jiné studie je také ohrožen plankton, který udržuje rovnováhu plynů v zemské atmosféře.

Je známo, že teplejší a kyselejší oceán má za následek hynutí korálů a korýšů a způsobuje masovou migraci ryb. Po mnoho let se ale vědci nemohli shodnout na tom, jak změna klimatu ovlivní fytoplankton. Tyto rostlinám podobné mořské organizmy, které žijí hlavně těsně pod hladinou oceánů, jsou velmi citlivé na ekologické změny. Mnozí vědci se domnívají, že zvyšující se úroveň CO₂ v atmosféře stimuluje rozvoj fytoplanktonu - fytoplankton má více výživy. V roce 2015 potvrdil tým z John Hopkins University, že se populace fytoplanktonu druhu Coccolithopores v severním Atlantiku zvýšila za období 1965 až 2010 desetinásobně. Avšak práce Williama Chiverse z australské University of Newcastle zase potvrdila, že ne všechny druhy fytoplanktonu prospívají. Fytoplankton nemůže aktivně plavat, takže když se změní vodní podmínky, má pouze tři možnosti: adaptovat se, nechat se odnést vodními proudy nebo zahynout. V současné době probíhají všechny uvedené procesy najednou. Zdá se, že se druh Coccolithopheres adaptoval, ale ostatní druhy takové štěstí neměly.

Fytoplankton v krizi

Mnohé druhy fytoplanktonu v severním Atlantiku již desítky let ubývají, protože nejsou schopné přežít v teplejších a kyselejších mořích. Fytoplankton Neodenticula seminae není proto jediným klimatickým migrantem. Tým W. Chiverse zjistil, že miliardy částeček fytoplanktonu se pohybují sem a tam a hledají vhodnější oceánské podmínky k životu. Několik klíčových druhů se pohybuje za chladnějšími vodami směrem k pólu rychlostí 99 kilometrů za dekádu. Jiné druhy jednoduše hynou, včetně jednoho druhu, na němž jsou velmi závislí rybáři. Nejen rybáři však budou trpět. Fytoplankton je základní oceánskou potravou, na níž závisí vše, počínaje rybami a velrybami a ledními medvědy konče. Fytoplankton rovněž produkuje prostřednictvím fotosyntézy téměř polovinu kyslíku v atmosféře – více než všechny lesy na Zemi dohromady – a okysličuje oceány. Jsou to doslova plíce planety. Výzkumníci z německého Geomar Helmholtz Centre for Ocean Research, Kiel, zjistili, že úroveň obsahu kyslíku v oceánu klesla za posledních padesát let o 2 %.

Jak zachránit plankton

Nejdříve je třeba pochopit, co se bude dít dál. Veškeré modely ukazují, že populace fytoplanktonu se budou snižovat, ale přesně se neví, jak to bude probíhat v příštích dvaceti, třiceti letech, protože je zde mnoho proměnných, včetně oceánských proudů a schopnosti evoluční adaptace. Jeden trend lze již ale věrohodně předpovědět, a to, že menší druhy fytoplanktonu, jako Coccolitopheres, se rozšíří, zatímco větší druhy, jako Neodenticula seminae, ubydou. S postupným ohříváním povrchových vod oceánu se teplejší méně hustá povrchová voda, v níž žije fytoplankton, bude hůře mísit s chladnějšími hustějšími vodami, které obsahují většinu živin k přežití fytoplanktonu. Velký fytoplankton vyžaduje větší koncentrace rozpuštěných fosfátů a nitrátů, a proto se mu bude dařit hůře. Je to špatná zpráva, protože větší druhy zachycují hodně CO₂, přemění ho na uhlík, který padá na dno moře, když organizmy umírají, a na životodárný kyslík, který se pak uvolňuje do oceánu i do atmosféry. Menší fytoplankton není při odstraňování uhlíku z atmosféry tak efektivní. Fytoplankton celkově odstraní asi polovinu CO₂, který vyprodukuje průmysl, a tím výrazně přispívá v boji proti změně klimatu.

Geoinženýrství

Je velmi naléhavé zaměřit výzkum na tyto kritické organizmy a nevyhýbat se ani zatím většinou odmítaným geoinženýrským opatřením. Ve snaze stimulovat růst fytoplanktonu vysypal námořní biolog Victor Smetacek 7 tun jemného síranu železnatého do oceánu v blízkosti Antarktidy. Vzniklo velké květenství rozsivky, které vydrželo několik týdnů a potom jako sníh padalo na dno moře. Smetacek již dlouho tvrdí, že fertilizace železem je relativně nenákladný způsob odčerpávání uhlíku z atmosféry a jeho ukládání v oceánských sedimentech, ale jiní vědci namítají, že by to mohlo mít nezamýšlené negativní důsledky. Smetacek vidí reálný problém úbytku fytoplanktonu v destrukci megafauny, tj. velkých ryb a velryb, které udržují celý systém v rovnováze. Mizení těchto predátorů je špatnou zprávou pro jiný fytoplankton, který se živí jejich exkrementy.  Velryby navíc pohybem v oceánech čeří vodu a umožňují, aby se živiny z hloubky dostaly k povrchovým vodám a tak podporovaly růst fytoplanktonu. Smetacek mimo jiné navrhuje, aby se tento přírodní proces nahradil uměle pomocí potrubí, jímž by se přečerpávala voda obsahující živiny z hlubin moře k jeho povrchu. S tím ovšem zase souvisí problém, že čerpáním studené vody k povrchu by se přenášel i CO₂, a tím zvyšovalo okyselování moře. Něco se však bude muset udělat, protože jinak by obsah kyslíku v oceánech mohl do roku 2100 klesnout až o 7 %.

Zdroj: Richard Schiffmann: Sea change. New Scientist, 2017, č. 3116, s. 22-23