Életfeltételek a tenger mélyén
(Rovat: Környezetünk védelme - 2016.10.14 07:15.)

Műholdas és helyszíni mérésekkel kiderítették, mennyi energia és tápanyag jut el az óceánok szürkületi zónájába.

A szürkületi (vagy idegen szóval mezopelágikus) zóna a tengerek 100 és 1000 méter mélység között húzódó rétege, ahová már alig, vagy egyáltalán nem jut el a napfény. A lejutó fény mennyisége egyre csökken, 1000 m mélységig gyakorlatilag egyáltalán nem jut el a fény. A rétegben a hőmérséklet is folyamatosan csökken, az alján 4–8 °C között van, ennél mélyebben már alig változik. A nyomás 10 méterenként 1 atmoszférával nő. Ennek ellenére ebben a rétegben található bolygónk egyik leggazdagabb ökoszisztémája.

A tengeri egres (Pleurobrachia) az óceánok szürkületi zónájának egyik jellegzetes élőlénye. Ebben a tartományban él a legtöbb hajfaj, de a kutatók mostanáig nem tudták, hogyan jutnak ott az élőlényeg elég táplálékhoz. A műholdas és a helyszínen végzett mérésekből kiderült, hogy egy évszakos működésű mechanizmus 300 millió tonna szenet szállít a felszín közeléből a mélybe, ami jelentősen kiegészíti a felszín közeléből lesüllyedő, táplálékul szolgáló maradványokat. (Kép: K. Raskoff)

Korábban úgy gondolták, hogy az ott élő élőlények számára a fő táplálékforrás a felszíni rétegben elpusztuló, és lesüllyedő plankton maradványa, valamint a felszíni rétegek állatainak lesüllyedő ürüléke. Később azonban kiszámították, hogy az így a mélybe jutó szén mennyisége jelentős ugyan, de nem elég a mélyebb réteg változatosnak bizonyuló élővilágának fenntartásához.

A fitoplankton virágzása az Barents-tengeren az Envisat műhold 2011. augusztus 11-i felvételén. (A képen a Kola-félsziget és Norvégia északi partvidéke látható, utóbbi az orosz határtól Tromsøig.) Bár a fitoplankton egyedei többségében mikroszkopikus méretűek, klorofilltartalmuk azonban észrevehetően elszínezi a tengert, ami a műholdak megfelelő detektoraival észlelhető. (Kép: ESA)

Az ESA éghajlatváltozási programja (Climate Change Initiative) keretében az óceánok színét műholdas mérésekkel vizsgálták. Az adatokat a tengerek szürkületi zónájában fel-le merülő eszközök méréseivel kiegészítve megállapították, hogy az óceánok mélyén olyan évszakos keveredési mechanizmus működik (seasonal mixed-layer pump), amely képes a hiányzó tápanyagot a mélybe juttatni. Mindkét félgömbön az ottani tavasz idején a heves viharok elkeverik a felszíni vizekben a szerves eredetű szenet, és azt az egyébként le nem süllyedő anyaggal együtt a mélybe, a szürkületi zónába szállítják. Nyáron a felszín közelében vékony, „kevert” réteg alakul ki, amelyik hatékonyan csapdába ejti a szürkületi zónában az oda lejutott szenet, így az energiaforrás az ott élő szervezetek számára elérhetővé válik.

A kutatók becslése szerint az évszakos keveredés eredményeképpen évente 300 millió tonna szén jut a mezopelágikus rétegbe, ami létfontosságú táplálékforrást jelent a szürkületi zóna élőlényei számára. (Kép: Plymouth Marine Laboratory)

Korábban is sejtették, hogy a felszíni, kevert réteg változásai segíthetnek a hiányzó tápanyag szürkületi zónába szállításában, azonban most először sikerült összehangolt munkával az így a mélybe jutó szén mennyiségét megbecsülni. A munkában részt vevő kutatók a ature Geoscience című folyóiratban a közelmúltban publikálták számításaik eredményét. Eszerint az évszakos keveredés következtében évente 300 millió tonna szén jut le az óceánok szürkületi zónájába. Azt is megállapították, hogy magas földrajzi szélességeken az így a mélybe jutó szén mennyisége átlagosan a gyorsan lesüllyedő anyaggal oda kerülő szén mennyiségének 23%-a, de helyenként és időnként ez az arány meghaladhatja a 100%-ot, vagyis a vizsgált mechanizmus több szenet szállít a szürkületi zónába, mint amennyi a hagyományos módon, a közvetlenül lesüllyedő szerves anyaggal oda lekerül.

Az óceánok színének műholdas megfigyelését (ESA) a brit természeti környezet kutatási tanács (UK Natural Environment Research Council) által működtetett Argo és a Bio-Argo lebegő merülő eszközök helyszíni mérései egészítik ki. (A képen az Argót készítik elő a merülésre.) Az adatokból az oceanográfusok kiszámították, mennyi energiát szállít a szürkületi rétegbe az évszakos keveredés. (Kép: UK Natural Environment Research Council)