آیا شکوفه های فیتوپلانکتون دلیلی بر وجود حیات در زیر یخ های قطب جنوب است؟

اینکه تصور کنیم قطب جنوب پر از موجودات زنده است خیلی منطقی به نظر نمی رسد، اما یک مطالعه جدید نشان می دهد که این محیط سرد در انتهای کره زمین ممکن است کمی مهمان نوازتر از آن چیزی باشد که به نظر می رسد.

به گزارش تکناک، دانشمندانی که در حال مطالعه یخ های دریا در اقیانوس جنوبی درقطب جنوب هستند، شواهدی از شکوفه فیتوپلانکتون (شکوفه جلبکی) با حجم گسترده، پنهان شده در زیر آن پیدا کرده اند که به نظر می رسد با نظریه عدم وجود نور برای شکل گیری حیات در سطوح زیرین یخ در تضاد باشد.

این یافته‌ها برای تیم مطالعه به رهبری دکتر کریستوفر هوروات از دانشگاه براون و دانشگاه اوکلند غافلگیرکننده بود، زیرا تصور می‌شد یخ موجود در اقیانوس جنوبی آنقدر فشرده است که اجازه عبور نور را به آب زیر لایه های یخ زده نمی‌دهد. و از آنجایی که شکوفه فیتوپلانکتون ها برای زنده ماندن نیاز به نور برای فتوسنتز دارند، تصور می شد که پوشش یخی ضخیم و متراکم معمول قطب جنوب در فصل زمستان، تا حد زیادی با این شکل از زندگی ناسازگار است.

زمانی که یخ‌های دریای قطب جنوب در بهار شروع به عقب‌نشینی می‌کنند، این شکوفه‌ های فیتوپلانکتون را می توان دید، زیرا نور به لایه‌های بالایی اقیانوس می رسد و آب را غرق در آهن میکند. با این حال، پژوهشگران تصمیم گرفتند تا از نزدیک تر به این پدیده نگاهی بیندازند . آنها ابتدا مشاهدات خود از فیتوپلانکتون های زیر یخ در قطب شمال را که تحت تاثیر مداخلات انسانی در دریای قطب شمال تغییر می کنند بیشتر کردند.

دانشمندان از شناورها برای نمونه‌برداری از وضعیت ستون آب زیر یخ فشرده دریا در قطب جنوب در بهار و تابستان بین سال‌های 2014 و 2021 استفاده کردند. این اندازه‌گیری‌ها در این بازه زمانی، 88 درصد افزایش فیتوپلانکتون‌ها را قبل از عقب‌نشینی یخ‌های دریا نشان داد و 26 درصد نشان دادند که شکوفه های فیتوپلانکتون زیر یخ از چه چیزی تشکیل شده اند.

هوروات گفت: ما متوجه شدیم که حجم شکوفه های فیتوپلانکتون‌ تقریباً در تمام نمونه‌هایی که توسط شناور ها از زیر یخ‌های دریای قطب جنوب ثبت شده‌اند، قبل از عقب‌نشینی یخ‌های دریا افزایش می‌یابند. در بسیاری از موارد، ما شکوفه های قابل توجهی را مشاهده کردیم.شناورها این اطلاعات را با اندازه گیری رنگدانه ها و ذرات معلق منتشر شده توسط فیتوپلانکتون جمع آوری کردند و به تیم اجازه دادند اندازه و غلظت آنها را تخمین بزنند.

با این حال، محدودیت‌هایی برای این تحقیق وجود دارد، زیرا شناورهای مورد استفاده قادر به ردیابی دقیق مکان‌های نمونه‌برداری خود در زیر یخ‌های دریا نیستند، اگرچه محققان هنوز بر این باورند که مجموعه شواهد به اندازه کافی قابل استناد هستند.

هوروات گفت: این امکان وجود دارد که حجم بالای شکوفه های فیتوپلانکتون در مناطقی با پوشش یخی کم دریا ثبت شود.از آنجایی که زمان مشاهده این شکوفه‌های فیتوپلانکتون نزدیک به زمان عقب‌نشینی یخ‌های دریا است، ممکن است برخی از فیتوپلانکتون‌ها از فرآیندهایی خارج از منطقه یخی دریا به وجود آمده باشند. اما با توجه به حجم بالای شکوفه های فیتوپلانکتون مشاهده شده توسط تیم این امر بعید به نظر می رسد.

برای درک تصوری از میزان گسترده بودن این پدیده، دانشمندان از داده های ماهواره ICESat-2 ناسا استفاده کردند که در سال 2018 به فضا پرتاب شد تا دقیقاً پوشش یخ در قطب ها را به عرض یک مداد ترسیم کند. دانشمندان از اندازه گیری های ICESat-2 و مدل های آب و هوایی برای محاسبه میدان نوری زیر یخ دریا در سراسر قطب جنوب استفاده کردند و دریافتند که بخش بزرگی از آن دارای شرایطی است که برای شکوفایی فیتوپلانکتون های زیر یخ مناسب است.

هوروات گفت: ما از یک محصول داده جدید مشتق شده از اطلاعات جمع آوری شده توسط ماهواره جدید ناسا، ارتفاع‌سنج لیزری ICESat-2، برای درک فشردگی یخ در قطب جنوب استفاده کردیم و با مجموعه‌ای از مدل‌های آب و هوای جهانی میزان نوری که به بالای اقیانوس میرسد را اندازه گیری کردیم.ما دریافتیم که در 50 درصد یا بیشتر از مناطق زیر یخ در قطب جنوب ممکن امکان حیات شکوفه های فیتوپلانکتون وجود داشته باشد زیرا صفحات یخی در اقیانوس جنوبی از شناورهای مجزا تشکیل شده است و نور میتواند از بین این صفحات یخی به سطوح زیرین یخ برسد و امکان حیات برای فیتو پلانکتون ها را به وجود آورد.