science >> Wetenschap >  >> Natuur

Meer dan alleen walvisvoer:de invloed van krill op koolstofdioxide en het wereldwijde klimaat

Processen in de biologische pomp. Fytoplankton zet CO2 om die tijdens de primaire productie uit de atmosfeer is opgelost in de oppervlakte-oceanen (90 Gt yr−1) in deeltjesvormige organische koolstof (POC) (~ 50 Gt C yr−1). Fytoplankton wordt vervolgens geconsumeerd door krill en kleine zoöplanktongrazers, die op hun beurt worden aangevallen door hogere trofische niveaus. Elk niet-geconsumeerd fytoplankton vormt aggregaten, en samen met fecale korrels van zoöplankton, zinken snel en worden geëxporteerd uit de gemengde laag ( < 12 Gt C yr−1 14). krill, zoöplankton en microben onderscheppen fytoplankton in de oceaan aan de oppervlakte en zinken afvaldeeltjes op diepte, consumeren en inademen van deze POC tot CO2 (opgeloste anorganische koolstof, DIC), zodat slechts een klein deel van de aan het oppervlak geproduceerde koolstof naar de diepe oceaan zinkt (d.w.z. diepten > 1000 m). Als voer voor krill en kleiner zoöplankton, ze fragmenteren ook fysiek deeltjes in kleine, langzamere of niet-zinkende stukken (via slordige invoer, coprorhexy bij fragmenterende ontlasting), POC-export vertragen. Hierdoor komt opgeloste organische koolstof (DOC) vrij, hetzij direct uit cellen, hetzij indirect via bacteriële solubilisatie (gele cirkel rond DOC). Bacteriën kunnen de DOC vervolgens remineraliseren tot DIC (CO2, microbieel tuinieren). Diel verticaal migrerend krill, kleiner zoöplankton en vissen kunnen koolstof actief naar de diepte transporteren door 's nachts POC in de oppervlaktelaag te consumeren, en het overdag metaboliseren, mesopelagische verblijfsdiepten. Afhankelijk van de levensgeschiedenis van de soort, actief transport kan ook op seizoensbasis plaatsvinden. Gegeven getallen zijn koolstoffluxen (Gt C yr−1) in witte dozen en koolstofmassa's (Gt C) in donkere dozen. Credit: Natuurcommunicatie

Antarctische krill staat bekend om hun rol aan de basis van het voedselweb in de Zuidelijke Oceaan, waar ze voedsel zijn voor mariene roofdieren zoals zeehonden, pinguïns en walvissen.

Minder bekend is hun belang voor de koolstofput van de oceaan, waar CO 2 wordt tijdens de fotosynthese door fytoplankton uit de atmosfeer verwijderd en via een reeks processen in de zeebodem vastgelegd.

Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie heeft de invloed van krill in de koolstofcyclus benadrukt en heeft aangedrongen op het overwegen van de impact van commerciële krillvisserij op de oceaanchemie en het mondiale klimaat.

Onder leiding van dr. Emma Cavan, een voormalig IMAS-onderzoeker nu aan het Imperial College London, de studie beoordeelde de huidige wetenschappelijke kennis van de rol van krill in processen die elk jaar tot 12 miljard ton koolstof uit de atmosfeer van de aarde verwijderen.

"Door fytoplankton te eten en koolstof- en voedselrijke pellets uit te scheiden die naar de zeebodem zinken, Antarctische krill is een integraal onderdeel van de koolstofcyclus en levert een belangrijke bijdrage aan ijzer en andere voedingsstoffen die de oceaan bevruchten, ' zei dokter Cavan.

"Krill-fecale pellets vormen de meerderheid van de zinkende koolstofdeeltjes die wetenschappers hebben geïdentificeerd in zowel ondiepe als diepe wateren in de Zuidelijke Oceaan.

"Antarctische krill wordt tot 6 centimeter lang en weegt ongeveer één gram, maar ze zwermen in zulke grote aantallen dat hun gecombineerde bijdrage aan de beweging van oceaankoolstof en andere voedingsstoffen enorm kan zijn.

"De Zuidelijke Oceaan is een van de grootste koolstofputten ter wereld, dus krill heeft een belangrijke invloed op het koolstofgehalte in de atmosfeer en dus op het mondiale klimaat."

Dr. Cavan zei dat het beheer van de krillvisserij momenteel draait om duurzaamheid en de rol van krill bij het ondersteunen van megafauna zoals walvissen, met weinig aandacht voor het beoordelen van het belang van krill voor de koolstofcyclus en oceaanchemie.

"Vandaag de dag neemt de visserij minder dan 0,5 procent van de beschikbare krill in beslag en wordt alleen op volwassenen gevist.

"Maar er is geen consensus over het effect dat het oogsten van Antarctisch krill zou kunnen hebben op atmosferische koolstof en oceaanchemie, noch, wat dat betreft, hoe groeiende walvispopulaties ook de aantallen krill kunnen beïnvloeden.

"Ecosystemen en chemische processen in de Zuidelijke Oceaan zijn zeer complex en slecht begrepen, en ons gebrek aan kennis over de mate van het vermogen van krill om de koolstofcyclus te beïnvloeden, is een punt van zorg, aangezien het de grootste visserij in de regio is.

"We weten het niet, bijvoorbeeld, of een afname van krill daadwerkelijk kan leiden tot een toename van de biomassa van fytoplankton, die ook een integraal onderdeel zijn van het transport van koolstof naar de zeebodem.

"Omgekeerd, een afname van krill zou het gunstige bemestingseffect dat hun ontlasting heeft op de fytoplanktonbiomassa verminderen, tegelijkertijd brengt het ook de belangrijke rol van krill in het circulerende ijzer en andere voedingsstoffen in gevaar.

"Onze studie heeft aangetoond dat er dringend behoefte is aan verder onderzoek om deze en andere vragen over de betekenis van krill te beantwoorden, evenals voor nauwkeurigere schattingen van hun biomassa en distributie.

"Deze informatie zou zowel ons begrip van biogeochemische processen in de oceaan als het beheer van de krill-visindustrie informeren.

"We raden ook aan maatregelen te nemen om ervoor te zorgen dat naarmate de visserijtechnologie vordert, de visserij maakt geen inbreuk op het leefgebied van larven in de buurt van zee-ijs, en er moeten maatregelen worden genomen om mogelijke bijvangst van larven bij het vissen op volwassenen te voorkomen, ' zei dokter Cavan.