Život najosnovnijih organizama u moru – fitoplanktona – otkriva nam dramatične klimatske pomake u ledenom svijetu Antarktike. Novi istraživački rad, nastao u suradnji znanstvenika iz Danske, Australije, SAD-a, Španjolske i Novog Zelanda, otvara pogled na gotovo tridesetljeće promjena u sastavu planktonskih zajednica u "Jugu", otkrivajući da sitne alge polako mijenjaju sadašnjeg kralja ekosustava – diatome, po površini i važnosti.

Mintarstvo at lest nivoa

Od 1997. do 2023. godine, promatrano je znatno smanjenje udjela dijatoma (silicijskih algi), uz paralelni porast manjeg planktona – haptofita i kriptofit protozoa. Smanjenje diatoma procjenjuje se na približno 0,32 mg Chl-a/m³ (što čini oko trećinu njihove prosječne koncentracije), dok su haptofiti i kriptofiti zabilježili povećanje od 0,08 odnosno 0,23 mg Chl-a/m³. Ove promjene utjecale su znatno na biološke procese i važnost Antarktičkog mora u pohrani ugljika, sugerirajući preustroj u samoj srži hranidbenih mreža.

Regeneracija nakon 2016. – nova prilika ili privremeni odmak?

Intrigantna je faza nakon 2016. godine, u kojoj su snimljeni prvi znakovi oporavka diatoma, osobito na antarktičkom kontinetalnom šelfu. Istodobno, kriptofiti su eksponencijalno rasli, što se poklopilo s naglim povlačenjem morskog leda. Je li to tek privremena prilagodba na poremećene uvjete – poput pojačanog svjetla i promjenjive dostupnosti nutrijenata – ili početak trajnijeg povratka velikih fitoplanktonskih zajednica, ostaje otvoreno.

Klimatski okidači: led, toplina, željezo

Razlozi ovih bioloških oscilacija prilično su jasni: sve manje morskog leda, podizanje površinskih temperatura i smanjenje željeza, vitalnog nutrijenta za diatome, stvorili su okruženje pogodnije za manje, fleksibilnije organizme poput haptofita i kriptofita. Gubitak morskog leda nije samo indikator globalnog zatopljenja – on mijenja strukturu ekosustava i funkcioniranje biološkog "pumpanja" ugljika u dubinu oceanâ.

Proširene implikacije – od krila do dupina

Diatomi nisu samo kvantitativno dominirali – oni su hranili krila (krill), ključne u prehrambenom lancu koji uključuje pingvine, tuljane i kitove. Zatomjenjem diatoma, hranidbeni automat postaje osjetno slabiji: manje hrane za krill znači manje energije za veće organizme, što može imati dalekosežne posljedice po antarktičke životne zajednice.

Klimatski model i zemaljska potvrda

Za razumijevanje ovih procesa znanstvenici su kombinirali satelitska promatranja – površinske temperature, boju oceana i pokrivenost ledom – s analizom pigmenta u preko 14 tisuća uzoraka uzetih iz mora. Modeli strojnog učenja pretvorili su pigmentne podatke u prostorne procjene fitoplanktona, stvarajući prvi pouzdan prikaz vremenskih i prostornim promjena fitoplanktonskih skupina u Antarktiku.

Koliko se promijenio sustav?

Od 1997. do 2023. ukupna koncentracija klorofila (Chl-a) u dijelovima antarktičkog shelf-a i morske zone sezonskog leda porasla je za oko 41 % u odnosu na referentnu vrijednost (0,78 mg Chl-a/m³). Zanimljivo, unutar samog shelf-a trend promjene nije značajan, no širi sustav bilježi dramatične fluktuacije. Promjene su potvrđene statistički u 80 % lokacija, uz visoku razinu pouzdanosti.

Otvorena pitanja i dalje potrebe za praćenjem

Iako su promjene jasno dokumentirane, ključno pitanje ostaje: hoće li oporavak diatoma nakon 2016. biti stabilan i dugoročan ili samo epizodna prilagodba? Daljnja satelitska misija, poput PACE (Plankton, Aerosol, Cloud and ocean Ecosystem), bit će presudna za praćenje ovih trendova i odgovore na tu dilemu. Štoviše, ugrožen je opstanak biološkog karbonatnog pumpanja – procesa koji toliko utječe na klimatsku regulaciju Zemlje.

Šira slika globalnih promjena

Ovo istraživanje antarktičke mikrobiološke dinamike ilustrira širi fenomen – da klimatske promjene mijenjaju ekosustave od osnovnih bioloških komponenata. Smanjenje morskog leda, rast temperatura i promjene u dostupnosti nutrijenata imaju domino-učinak: mijenjaju fitoplankton, koji zatim mijenja kriljnu populaciju, a time cijeli hranidbeni lanac do najvećih kitova. Promjene na samom dnu lanca mogu imati posljedice u svim smjerovima – uključujući i našu sposobnost oceanâ da pohranjuju CO₂.

Zašto ovo sve treba pratiti odmah

Klimatska osjetljivost antarktičkih ekosustava čini ih ranjivim i presudnima za globalne procese. Svaka promjena u fitoplanktonu ne utječe samo na biologiju oceana, već i na ciklus ugljika, klimu i život na kontinentima. Zato je neprestano praćenje, kombinacija satelitskih i terenskih podataka te sofisticirani modeli neophodni da bismo razumjeli i, gdje je moguće, ublažili posljedice.