Έχει διαπιστωθεί ότι η Αρκτική είναι το μεγαλύτερο θύμα της κλιματικής αλλαγής και νέα μελέτη αναφέρει ότι προκαλούνται πλέον σοβαρές αναταράξεις στην τροφική αλυσίδα της περιοχής με πιθανές σοβαρές συνέπειες για την εμπορική αλιεία και την ικανότητα του Αρκτικού Ωκεανού να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η εκτεταμένη τήξη των θαλάσσιων πάγων στην Αρκτική οδηγεί σε σημαντική μείωση των νιτρικών αλάτων, ενός βασικού θρεπτικού συστατικού που αποτελεί τη βάση του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος και στηρίζει σημαντικές περιφερειακές αλιευτικές δραστηριότητες.
Καθώς οι πάγοι υποχωρούν περισσότερο φως φτάνει στην επιφάνεια της θάλασσας ενισχύοντας την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού, μικροσκοπικών οργανισμών που μοιάζουν με φυτά. Όταν το φυτοπλαγκτόν πεθαίνει τα κύτταρά του βυθίζονται στον πυθμένα όπου αποσυντίθενται από βακτήρια που καταναλώνουν νιτρικά άλατα και οξυγόνο.
Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Communications Earth & Environment» έδειξε ότι τα βακτήρια αυτά καταναλώνουν πλέον περισσότερα νιτρικά από όσα μπορεί να αντέξει το αρκτικό οικοσύστημα.
Το φαινόμενο αυτό γνωστό ως «απονιτροποίηση» θεωρείται μη αναστρέψιμο υπό τις σημερινές κλιματικές συνθήκες, επειδή έχει ξεπεραστεί ένα όριο όπου η αυξημένη ηλιακή ακτινοβολία υπερενισχύει την παραγωγικότητα του φυτοπλαγκτού σύμφωνα με τη Μάρτα Σάντος-Γκαρσία, υποψήφια διδάκτορα θαλάσσιας βιογεωχημείας της Αρκτικής στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και πρώτη συγγραφέα της μελέτης.
Όπως εξήγησε ακόμη και αν οι θαλάσσιοι πάγοι αυξάνονταν προσωρινά το σύστημα θρεπτικών συστατικών της Αρκτικής ανταποκρίνεται σε πολύ μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες. Μια βραχυπρόθεσμη αύξηση των πάγων δεν θα ήταν αρκετή για να αντιστρέψει γρήγορα τη μείωση των αποθεμάτων νιτρικών, τα οποία μπορεί να χρειαστούν πολύ περισσότερο χρόνο για να ανακάμψουν.
Η πτώση των επιπέδων νιτρικών ενδέχεται τελικά να επηρεάσει αρνητικά και το ίδιο το φυτοπλαγκτόν καθώς οι οργανισμοί αυτοί χρειάζονται τα νιτρικά για τη φωτοσύνθεση. Ως αποτέλεσμα, η μετάβαση σε ένα περιβάλλον φτωχό σε νιτρικά μπορεί να επιταχύνει την κλιματική αλλαγή, επειδή τα νιτρικά παίζουν κρίσιμο ρόλο στη λεγόμενη «βιολογική αντλία» των ωκεανών. Μέσω αυτής της διαδικασίας, το διοξείδιο του άνθρακα απορροφάται από την ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης και αποθηκεύεται στα βαθύτερα στρώματα του ωκεανού όταν πεθαίνουν το φυτοπλαγκτόν και οι οργανισμοί που τρέφονται με αυτό. Με περιορισμένη διαθεσιμότητα νιτρικών, ο μηχανισμός αυτός δεν μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά.
Τα ευρήματα
Για να κατανοήσουν τις αλλαγές στο αρκτικό οικοσύστημα, οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα δύο δεκαετιών από το Στενό Φραμ, το πέρασμα ανάμεσα στη Γροιλανδία και το αρχιπέλαγος Σβάλμπαρντ της Νορβηγίας που αποτελεί τη βασική δίοδο μέσω της οποίας τα αρκτικά ύδατα εισέρχονται στον Ατλαντικό Ωκεανό.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν απότομη πτώση των επιπέδων νιτρικών μετά το 2009 γεγονός που συνέπεσε με τη δραματική μείωση των θαλάσσιων πάγων και με τη σταδιακή επικράτηση μικρότερων ειδών φυτοπλαγκτού τα οποία μπορούν να επιβιώσουν σε περιβάλλοντα με περιορισμένα θρεπτικά συστατικά.
Η μετατόπιση προς μικρότερα είδη έχει ήδη παρατηρηθεί σε ορισμένες περιοχές της Αρκτικής αλλά μέχρι σήμερα δεν είχε συνδεθεί με την απώλεια νιτρικών. Αυτό είναι σημαντικό, επειδή τα μικρότερα είδη φυτοπλαγκτού είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη μεταφορά ενέργειας προς τα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας. Έτσι μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας ανακυκλώνεται μέσα στις μικροβιακές κοινότητες αντί να μεταφέρεται σε ζωοπλαγκτόν, ψάρια, θαλασσοπούλια και θαλάσσια θηλαστικά.
Το φυτοπλαγκτόν βρίσκεται στη βάση της θαλάσσιας τροφικής αλυσίδας επομένως οι επιπτώσεις της εξάντλησης των νιτρικών αναμένεται να διαδοθούν σε ολόκληρο το αρκτικό οικοσύστημα, επηρεάζοντας ακόμη και τα ανώτερα είδη. Αυτό θα μπορούσε επίσης να έχει συνέπειες για τις αλιευτικές δραστηριότητες σε περιοχές που εξαρτώνται από τα θρεπτικά συστατικά που εξάγει η Αρκτική προς τον Βόρειο Ατλαντικό.
Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η απώλεια των θαλάσσιων πάγων θα οδηγούσε σε αύξηση του φυτοπλαγκτού επειδή περισσότερο φως θα έφτανε στην επιφάνεια του νερού. Ωστόσο η αύξηση του φυτοπλαγκτού μετά το 2009 εξάντλησε σε τέτοιο βαθμό τα νιτρικά αποθέματα ώστε πλέον αυτά αποτελούν τον βασικό περιοριστικό παράγοντα για τη μελλοντική ανάπτυξή του.
Ενώ στο παρελθόν η παραγωγικότητα του φυτοπλαγκτού εξαρτιόταν κυρίως από την ποσότητα του διαθέσιμου φωτός, σήμερα καθορίζεται κυρίως από τα επίπεδα των νιτρικών. Για τον λόγο αυτό, τα νιτρικά πρέπει πλέον να θεωρούνται βασικός παράγοντας για την πρόβλεψη των μελλοντικών αλλαγών στην Αρκτική.
Η κατανόηση αυτών των αλλαγών είναι σημαντική όχι μόνο για τις κοινότητες και τα οικοσυστήματα της Αρκτικής, αλλά και για τη βελτίωση των προβλέψεων σχετικά με τη μελλοντική εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής.
