16
Dec
2022

‘บุปผาด้านล่าง’ ที่ท้าทายตรรกะสามารถรักษาระบบนิเวศที่ซ่อนอยู่ในอาร์กติกและแอนตาร์กติกา

การศึกษาใหม่คู่หนึ่งได้เปิดเผยว่าแพลงก์ตอนพืชบุปผาที่ ‘ไม่น่าเป็นไปได้สูง’ ปรากฏขึ้นใกล้พื้นทะเลและใต้น้ำแข็งทะเลที่ขั้วโลกทั้งสอง

มีการค้นพบแพลงก์ตอนที่บุปผาที่ท้าทายตรรกะซึ่งซุ่มซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวมหาสมุทรในบริเวณขั้วโลกทั้งสองของโลก จากการศึกษาใหม่ 2 ชิ้นที่ไม่เกี่ยวข้องกัน “บุปผาด้านล่าง” ที่ไม่น่าเป็นไปได้สูงซึ่งเติบโตใกล้ก้นทะเลในอาร์กติกและอยู่ใต้น้ำแข็งทะเลในแอนตาร์กติกาสามารถสนับสนุนระบบนิเวศที่ซ่อนอยู่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่รู้เรื่องนี้

แพลงก์ตอนพืชเป็น สาหร่าย สังเคราะห์แสง ขนาดเล็ก ที่คิดเป็นสัดส่วนประมาณครึ่งหนึ่งของการผลิตขั้นแรก ซึ่งก็คือการเปลี่ยนแสงแดดเป็นพลังงานที่มีอยู่ตามธรรมชาติในมหาสมุทรของโลก และช่วยค้ำจุนสายใยอาหารทางทะเล แพลงก์ตอนพืชจะบานสะพรั่งซึ่งมักมองเห็นได้จากอวกาศเมื่อหมุนวนเป็นสีเขียวสวยงามบนพื้นผิวมหาสมุทรเกิดขึ้นเมื่อสาหร่ายขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วเนื่องจากมีสารอาหารที่มีอยู่มากเกินไป อย่างไรก็ตาม แพลงก์ตอนพืชยังต้องการแสงแดด ซึ่งจำกัดให้ดอกไม้บานอยู่เฉพาะชั้นบนสุดของมหาสมุทร ซึ่งแสงแดดจะแรงที่สุด   

อาร์กติกและแอนตาร์กติกาเป็นที่ตั้งของน่านน้ำที่อุดมด้วยสารอาหารมากที่สุดในโลกและรองรับแพลงก์ตอนพืชจำนวนมากที่ผลิบานในช่วงฤดูร้อนตามลำดับ ซึ่งเป็นช่วงที่น้ำแข็งในทะเลเหลือน้อยที่สุด และแสงแดดส่องถึงพื้นผิวมหาสมุทรได้มากขึ้น แต่เมื่อทะเลน้ำแข็งก่อตัวขึ้นในฤดูหนาว ดอกไม้จะสูญเสียแสงแดดและเริ่มตาย

อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์โดยทีมวิจัย 2 ทีมได้เปิดเผยว่า ดอกไม้เหล่านี้บางส่วนสามารถอยู่รอดได้ในน้ำลึกหลังจากที่น้ำแข็งในทะเลหนาตัวขึ้น เช่นเดียวกับกรณีในแถบอาร์กติก หรือเริ่มบานใต้ทะเลน้ำแข็งก่อนหน้านั้น เริ่มละลายตามฤดูกาลดังที่เห็นในแอนตาร์กติกา 

การศึกษาทั้งสองชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจมีบทบาทสำคัญในการเกิดขึ้นของบุปผาด้านล่าง โดยทำให้น้ำแข็งในทะเลบางลง เพิ่มระยะเวลาที่มหาสมุทรปราศจากน้ำแข็ง และเพิ่มปริมาณแสงแดดที่ส่องถึงน้ำลึก 

บุปผาอาร์กติก 

ในปี พ.ศ. 2559 การสำรวจทางวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินการเก็บตัวอย่างคอลัมน์น้ำอาร์กติกในทะเลชุคชี ระหว่างไซบีเรียและอลาสกาเป็นประจำ ได้พบแพลงก์ตอนพืชจำนวนมากในน่านน้ำใกล้ก้นทะเล โดยปกติแล้วแพลงก์ตอนพืชที่จมลงไปถึงระดับความลึกนี้มักจะตายหรือแทบไม่เคลื่อนไหวเลย แต่สาหร่ายเหล่านี้ยังคงสังเคราะห์แสงได้ในอัตราปกติ ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันยังสามารถเบ่งบานได้ 

หลังจากการค้นพบดอกบานด้านล่างที่มีศักยภาพนี้ทาคุเฮ ชิโอซากิ(เปิดในแท็บใหม่)ซึ่งเป็นสมาชิกคณะสำรวจและนักสมุทรศาสตร์จุลินทรีย์ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว กลับมาพร้อมกับทีมนักวิจัยชุดใหม่เพื่อรับตัวอย่างเพิ่มเติม หลังจากนั้นพวกเขาได้ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการหลายครั้งเพื่อดูว่าสาหร่ายสามารถอยู่รอดได้อย่างไรที่ระดับความลึกนี้ 

ผลลัพธ์ซึ่งตีพิมพ์ในวันที่ 27 กันยายนในวารสารGlobal Change Biology(เปิดในแท็บใหม่)เผยให้เห็นว่าแพลงตอนพืชที่อาศัยอยู่ด้านล่างสามารถอยู่รอดได้แม้แสงจะแรงเพียง 1% เท่าระดับพื้นผิว นักวิจัยสงสัยว่าเนื่องจากน้ำแข็งในทะเลกำลังก่อตัวขึ้นในปีนี้อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แพลงก์ตอนพืชที่จมลงสู่ก้นทะเลจึงยังคงได้รับแสงเพียงพอเพื่อให้ผลิดอกออกผลต่อไป 

อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีตัวอย่างเพิ่มเติมจากแถบอาร์กติกเพื่อทำความเข้าใจขอบเขตทั้งหมดของบุปผาด้านล่างในภูมิภาคนี้

“เรายังไม่ทราบปริมาณการผลิตทั้งหมดและปริมาณของ ‘เมล็ด’ แพลงก์ตอนพืชบนพื้นทะเลที่ [อาจ] เป็นต้นกำเนิดของการบานที่สัมพันธ์กับก้นทะเล” ชิโอซากิบอกกับนิตยสารEos ของ American Geophysical Union(เปิดในแท็บใหม่). 

บุปผาแอนตาร์กติก 

เมื่อเร็ว ๆ นี้ การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายนในวารสารFrontiers in Marine Science(เปิดในแท็บใหม่)เผยให้เห็นว่าแพลงก์ตอนพืชสามารถบานใต้ทะเลน้ำแข็งแอนตาร์กติกได้เช่นกัน 

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติก ซึ่งเหมือนกับน้ำแข็งในแถบอาร์กติก จะหนาเกินกว่าที่แสงจะส่องผ่านเข้าไปได้เพียงพอต่อการบานของสาหร่าย แต่หลังจากได้ยินเกี่ยวกับผลลัพธ์เบื้องต้นจากการศึกษาอาร์กติก ทีมนักวิจัยที่แยกออกมาก็สงสัยว่าสาหร่ายในแอนตาร์กติกาอาจจะสามารถเบ่งบานใต้ทะเลน้ำแข็งได้ก่อนที่น้ำแข็งจะเริ่มละลายในฤดูร้อน

ทีมใช้ทุ่นดำน้ำลึกเพื่อวัดปริมาณของคลอโรฟิลล์-เอ ซึ่งเป็นสารสีที่สาหร่ายและพืชอื่นๆ ใช้ในการสังเคราะห์แสงในน้ำ พวกเขายังวัดปริมาณแสงที่กระจายผ่านคอลัมน์น้ำ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้แพลงก์ตอนพืชอีกชนิดหนึ่ง

ที่เกี่ยวข้อง: แม่น้ำขนาดใหญ่ที่ค้นพบใต้ทวีปแอนตาร์กติกามีความยาวเกือบ 300 ไมล์

“เราพบว่าตัวอย่างเกือบทั้งหมดของทุ่นลอยน้ำที่อยู่ใต้ทะเลน้ำแข็งบันทึกการเพิ่มขึ้นของแพลงก์ตอนพืชก่อนที่น้ำแข็งในทะเลจะถอยร่น” คริสโตเฟอร์ ฮอร์วัต ผู้เขียนนำการศึกษาวิจัย(เปิดในแท็บใหม่)นักสมุทรศาสตร์ทางคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบราวน์ในโรดไอส์แลนด์กล่าวในแถลงการณ์(เปิดในแท็บใหม่). “ในหลายกรณี เราสังเกตเห็นบุปผาที่สำคัญ”

หน้าแรก

Share

You may also like...