Новая модель проливает свет на цикл день/ночь в глобальном океане

Фитопланктон является основой всей жизни на планете. Понимание того, как эти фотосинтезирующие организмы реагируют на окружающую среду океана, важно для понимания остальной части пищевой цепи, сообщает «Рhys.org».

Несмотря на это, компьютерные модели биогеохимии глобального океана обычно не включают цикл дневного и ночного света, хотя этот цикл имеет решающее значение для фотосинтеза у основных производителей океана.

Впервые ученые из Центра экосистем при Морской биологической лаборатории включили цикл диэля в глобальную модель океана, чтобы исследовать его влияние на фитопланктон.

Модель предлагала естественные световые и темные циклы над глобальным океаном до 15 смоделированных типов фитопланктона.

Затем его сравнивали с контрольным моделированием с использованием той же планктонной модели, но освещенным светом, усредненным за 24-часовые периоды. Цель состояла в том, чтобы увидеть, как световые циклы диэля влияют на продуктивность фитопланктона и изменяют динамику концентрации питательных веществ.

Исследователи обнаружили, что цикл диэля действительно имеет значение для моделируемого фитопланктона.

«Мы знаем, что многие признаки различного фитопланктона основаны на цикле день/ночь. Некоторые динофлагеллеты уходят глубже (в толщу воды), чтобы получить больше питательных веществ, а затем поднимаются для фотосинтеза. Некоторые хранят углерод в течение дня, поэтому они могут использовать его ночью», — говорит Иоаннис Цакалакис, постдокторант MBL и первый автор статьи.

Если ученые не понимают, как фитопланктон получает свою энергию в качестве первичных производителей в основе пищевой сети, трудно сделать выводы о взаимодействии остальной части этой глобальной пищевой сети океана - вплоть до людей.

Модель показала, что циклы диэля связаны с более высокими концентрациями ограниченных питательных веществ.
Это включает в себя фитопланктон, подобный диатомовым водорослям. Этот механизм стал менее важным в более высоких широтах, где эффекты сезонного светового цикла были сильнее, чем циклы день/ночь.

Но по мере того, как изменение климата прогрессирует, понимание того, как работает океан, жизненно важно для понимания того, как глобальное потепление и повышенный уровень углекислого газа влияют на него.

«Возможность предсказать, как изменится распределение фитопланктона, будет иметь последствия выше в пищевой сети», — говорит Валлино. «Если вы не можете получить это базовое изменение правильно, вы не можете получить ничего, что связано с этим над ним».