Elke lente, fytoplankton bloeit over de oceaan. De eencellige, fotosynthetische organismen halen koolstofdioxide uit de atmosfeer en produceren zuurstof - onderdeel van een koolstofvastleggingssysteem dat bekend staat als de biologische pomp.

Veelgebruikte numerieke en op satellieten gebaseerde modellen gaan ervan uit dat de primaire productie en de netto gemeenschapsproductie (of de netto hoeveelheid koolstof die door de biologische pomp uit de atmosfeer wordt verwijderd) het grootst zijn in ecosystemen die worden gedomineerd door plankton groter dan 20 micrometer, bekend als microplankton, en het laagst in die gedomineerd door plankton kleiner dan 2 micrometer, bekend als picoplankton. Echter, de rol van plankton tussen die maten, bekend als nanoplankton, grotendeels genegeerd. Nu Juranek et al. laten zien dat nanoplankton mogelijk een grotere rol speelt dan eerder werd gedacht.

Het team bestudeerde de relatie tussen grootte en productiviteit in een regio van de North Pacific Transition Zone (NPTZ), een subtropisch-subpolaire, functie ter grootte van een bassin dat wordt gekenmerkt door een sterke fysieke, chemisch, en ecologische gradiënten. De teamleden hebben in het voorjaar of de vroege zomer van 2016 drie transecten van de NPTZ uitgevoerd, 2017, en 2019, het oversteken van een kenmerk dat bekend staat als het chlorofylfront van de overgangszone, waar de netto productiecijfers van de gemeenschap maar liefst vijf keer hoger waren dan die ten zuiden van de overgangszone.

De auteurs gebruikten een combinatie van benaderingen om de grootte en diversiteit van plankton te karakteriseren, variërend van 0,5 tot 100 micrometer in diameter. Deze metingen werden vergeleken met productiviteitspercentages die werden bepaald door zowel een op incubatie gebaseerde methode als door de verhouding van opgeloste zuurstof tot argon in het zeewater te volgen, die verband houdt met de netto productie van organische koolstof.

Deze gecoördineerde datastromen onthulden een sterk en voorheen ongeïdentificeerd verband tussen variatie in netto gemeenschapsproductie en de biomassa van nanoplankton. Met aanvullende inzichten uit modellering, de auteurs suggereren dat zowel bottom-up factoren, zoals voeding, en top-down factoren, zoals maatspecifieke begrazing door roofdieren, bijdragen aan het belang van nanoplankton in de transitiezone.

Modellen die geen rekening houden met dit middelgrote plankton, kunnen de primaire productie en de efficiëntie van de biologische pomp onderschatten, zeggen de onderzoekers. Het begrijpen van de rol van nanoplankton zal van cruciaal belang zijn als wetenschappers proberen te begrijpen hoe klimaatverandering de koolstofcyclus in de toekomst kan beïnvloeden.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.