Okyanus girdapları - denizin yemek kamyonları

Özet: Organik madde verimli kıyı bölgelerinden açık okyanusa nasıl taşınır? Araştırmacılar şimdi girdapların bu süreçte çok önemli bir rol oynadığını gösterdiler. Dönen akıntılar, deniz besin ağlarında ve karbon döngüsünde kilit rol oynayan, enerji açısından zengin ve temel yağ moleküllerini (temel lipitler) büyük miktarlarda içerir.

Çalışma, ilk kez mezo ölçekli girdapların lipidom bileşimini ve bunların besin taşınımı ve karbon döngüsündeki kesin rolünü ortaya koyuyor

Ayrıntılı Açıklama

Organik madde verimli kıyı bölgelerinden açık okyanusa nasıl taşınır? GEOMAR Helmholtz Okyanus Araştırmaları Merkezi Kiel ve MARUM - Bremen Üniversitesi Deniz Çevre Bilimleri Merkezi'nden araştırmacılar, girdapların bu süreçte çok önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Dönen akıntılar, deniz besin ağlarında ve karbon döngüsünde kilit rol oynayan, enerji açısından zengin ve temel yağ moleküllerini (temel lipitler) büyük miktarlarda içerir. Çalışma Communications Earth and Environment dergisinde yayımlandı.

Tipik yatay ölçekleri 10-100 kilometre çapında olan okyanus girdapları, küresel okyanusun her yerde bulunan özellikleridir ve deniz ekosistemlerinde hayati bir rol oynarlar. Biyolojik olarak verimli kıyı kabarma bölgelerinde oluşan girdaplar, karbon ve besin maddelerinin taşınması için önemli araçlardır. Bu girdaplar su kütlelerini yakalar ve üretkenliğin nispeten düşük olduğu açık okyanusa göç eder. Bu nedenle, okyanus içindeki besin ve karbon döngüleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptirler.

Deniz bilimciler on yıllardır kıyı sularının açık denizlere nasıl taşındığını ve bu sürecin açık okyanustaki verimliliği nasıl etkilediğini, özellikle de iklim değişikliği nedeniyle girdap faaliyetlerinin önemli ölçüde değişmesi beklendiğinden, ayrıntılı olarak anlamaya çalışmaktadır.

Okyanus girdaplarının büyük miktarlarda organik karbon ve besin maddesi taşıdığı daha önceden bilinmekle birlikte, zooplankton ve balıklar için bu malzemenin tam bileşimi ve besin kalitesi büyük ölçüde keşfedilmemiş olarak kalmıştır. GEOMAR ve MARUM'dan bir araştırma ekibi, yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi kullanarak, bir okyanus girdabının içinde ve çevresinde lipidomu (temel yağlar da dahil olmak üzere tüm lipid molekülleri spektrumu) analiz etmiştir. Çalışmalarının sonuçları Communications Earth and Environment dergisinde yayımlandı.

Son teknoloji analizler girdaplardaki lipit çeşitliliğini ortaya koyuyor

GEOMAR'da jeokimyager ve çalışmanın başyazarı olan Dr. Kevin Becker, "Bu girdaplar temelde okyanusun gıda kamyonlarıdır" diyor ve ekliyor: "Besin maddelerini son derece verimli kıyı kabarma bölgelerinden açık okyanusa taşırlar, burada bu besin maddeleri serbest kalır ve muhtemelen biyolojik üretkenliği etkiler."

Araştırmacılar, çalışmaları için Moritanya (Batı Afrika) kıyılarındaki METEOR M156 Keşif Gezisi'nde GEOMAR tarafından koordine edilen REEBUS projesi (Doğu Sınırı Kabarma Sistemlerinin Karbon Pompasında Girdapların Rolü) sırasında toplanan örnekleri analiz ettiler. Yaklaşık 1.000 farklı lipid tanımlandı. Lipitler fitoplanktonun karbon içeriğinin yüzde 20'sini oluşturabilir ve enerji depoları, membran bileşenleri, sinyal molekülleri ve elektron taşıyıcıları olarak kritik biyolojik işlevleri yerine getiren hücrelerin temel yapı taşlarıdır.

"Lipidler aynı zamanda mikrobiyal toplulukların bileşimini belirlememizi sağlayan kemotaksonomik bilgiler de içerir" diye ekliyor Dr. Becker: "Kimyasal imzalarına dayanarak, örneğin fitoplankton, bakteri ve arkea türlerinden gelen lipidler arasında ayrım yapabiliriz."

Çalışmanın sonuçları, mezoscale girdabındaki lipid imzasının, çevredeki sulardan önemli ölçüde farklı olduğunu ve farklı bir mikrobiyal topluluğa işaret ettiğini gösterdi. Özellikle, enerji açısından zengin depolama lipidleri ve esansiyel yağ asitleri zenginleştirildi - zooplankton ve balık gibi yüksek deniz organizmalarının kendi başlarına sentezleyemedikleri ve gıda yoluyla almaları gereken besinler.

Hesaplamalar, Moritanya açıklarındaki kabarma bölgesindeki kıyı girdaplarının her yıl 9,7 ± 2,0 gigagrama (yaklaşık 10.000 ton) kadar kararsız organik karbonu açık okyanusa taşıdığını göstermektedir. Çalışmanın baş bilim insanı ve GEOMAR Deniz Biyojeokimyası Araştırma Bölümü Başkanı Prof. Dr. Anja Engel, "Çalışmamız, mezoskal girdapların yerel karbon döngüsündeki merkezi rolünü vurgulamakta ve küresel ölçekteki önemlerinin gelecekteki araştırmaları için bir temel oluşturmaktadır" dedi.

Kaynak: Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel (GEOMAR)