Een uniek veerkrachtig organisme, bijna ongehoord in de Arabische Zee 20 jaar geleden, heeft zich in een alarmerend tempo verspreid en verspreid, dik vormen, onwelriekende groene wervelingen en filamenten die zelfs vanuit de ruimte zichtbaar zijn. Dit ongewone organisme is Noctiluca scintillans - een planktonorganisme van millimeterformaat met een buitengewoon vermogen om te overleven, gedijen en verdrijven diatomeeën, het fotosynthetiserende plankton dat van oudsher het voedselweb van de Arabische Zee heeft ondersteund. Noctiluca is geen voorkeursvoedsel voor grotere organismen, dus deze grote bloemen, jaarlijks terugkerend en enkele maanden aanhoudend, verstoren de basis van de mariene voedselketen in de regio, bedreigende visserijen die 150 miljoen mensen in stand houden, en mogelijk de opkomst van criminele piraterij in de regio verergeren.

Nieuw onderzoek deze week gepubliceerd in De wetenschappelijke rapporten van de natuur beschrijft hoe het aanhoudende sneeuwverlies boven het Himalaya-Tibetaanse plateau de uitbreiding van deze destructieve algenbloei voedt. Onder leiding van Joaquim I. Goes van het Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University, het onderzoek maakt gebruik van veldgegevens, laboratorium experimenten, en tientallen jaren van NASA-satellietbeelden om de opkomst van Noctiluca in de Arabische Zee te koppelen aan smeltende gletsjers en een verzwakte wintermoesson.

Normaal gesproken, koude wintermoessonwinden die uit de Himalaya waaien, koelen het oppervlak van de oceanen. Deze koudere wateren zinken en worden vervangen door voedselrijke wateren van onderaf. Deze convectieve menging is niet anders dan een ijsblokje in een mok hete koffie te doen. Gedurende deze periode, fytoplankton, de primaire producenten van de voedselketen, gedijen in het zonovergoten, voedingsrijke bovenlagen, en omringende landen zien een overvloed aan vissen die zich direct of indirect voeden met het fytoplankton. Maar met het krimpen van gletsjers en sneeuwbedekking in de Himalaya, de moessonwinden die vanaf het land voor de kust waaien, zijn warmer en vochtiger, resulterend in verminderde convectieve menging en verminderde bemesting van de bovenste lagen.

In dit scenario, fytoplankton zoals diatomeeën zijn in het nadeel, maar niet Noctiluca. In tegenstelling tot diatomeeën, Noctiluca (ook bekend als zeefonkeling) is niet alleen afhankelijk van zonlicht en voedingsstoffen; het kan ook overleven door andere micro-organismen te eten. Noctiluca herbergt duizenden fotosynthetiserende endosymbionten in zijn bolvormige, transparant, kasachtige cel. De groene endosymbionten voorzien het van energie uit fotosynthese, terwijl zijn staartachtige flagella het mogelijk maakt om elk microscopisch plankton uit het omringende water te grijpen als een extra voedselbron.

Deze dubbele manier van energie-acquisitie geeft het een enorm voordeel om te bloeien en de klassieke voedselketen van de Arabische Zee te verstoren. Het tweede voordeel van Noctiluca is dat zijn endosymbionten veel ammoniak in de cel verzamelen, waardoor het organisme onsmakelijk wordt voor grotere grazers. Als derde voordeel de geaccumuleerde ammoniak is ook een opslagplaats van stikstofhoudende voedingsstoffen voor de endosymbionten, waardoor ze minder kwetsbaar zijn voor afnemende toevoer van voedingsstoffen door een verzwakte convectieve menging.

Noctiluca-bloemen verschenen voor het eerst eind jaren negentig. De enorme omvang van hun bloemen, die jaarlijks voorkomen, een bedreiging vormen voor de toch al kwetsbare voedselketen van de Arabische Zee, omdat zijn symbionten niet alleen concurreren met fytoplankton voor de jaarlijks bijgevulde voedingsstoffen, maar voeden zich zelf met het fytoplankton. Echter, alleen kwallen en salpen lijken Noctiluca smakelijk te vinden. in Oman, ontziltingsinstallaties, olieraffinaderijen en aardgasfabrieken worden gedwongen hun activiteiten af ​​te bouwen, omdat ze worden verstikt door Noctiluca-bloei en de kwallen die zwermen om zich ermee te voeden. De resulterende druk op de mariene voedselvoorziening, en economische veiligheid kan ook de toename van piraterij in landen als Jemen en Somalië hebben aangewakkerd.

"Dit is waarschijnlijk een van de meest dramatische veranderingen die we hebben gezien die verband houdt met klimaatverandering, " zei Goes die, samen met Lamont-onderzoeker Helga do Rosario Gomes, bestudeert al meer dan 18 jaar de snelle opkomst van dit organisme. "We zien Noctiluca in Zuidoost-Azië, voor de kusten van Thailand en Vietnam, en zo ver naar het zuiden als de Seychellen, en overal waar het bloeit, wordt het een probleem. Het schaadt ook de waterkwaliteit en veroorzaakt veel vissterfte."

De studie levert overtuigend nieuw bewijs van de trapsgewijze effecten van de opwarming van de aarde op de Indiase moessons, met sociaaleconomische implicaties voor grote populaties van het Indiase subcontinent en het Midden-Oosten.

"De meeste studies met betrekking tot klimaatverandering en oceaanbiologie zijn gericht op de polaire en gematigde wateren, en veranderingen in de tropen gaan grotendeels onopgemerkt, ' zei Goes.

De studie benadrukt hoe tropische oceanen onevenredig worden beïnvloed, hun biodiversiteit verliezen, en sneller veranderen dan conventionele modelvoorspellingen. Dit kan op lange termijn ernstige gevolgen hebben voor landen in de regio die al gegrepen zijn door sociaal-economische problemen als gevolg van oorlog, armoede en verlies van levensonderhoud, zei Goes.