ZAGREB / EDINBURGH / BERGEN / LISABON – Manji od zrnca prašine, ali presudni za planet, kokolitoforidi su mikroskopski morski organizmi koji iz mora uklanjaju ugljikov dioksid iz mora, sudjeluju u proizvodnji kisika i opskrbljuju morske hranidbene lance. Pet europskih znanstvenih institucija lansiralo je danas inicijativu da se 10. listopada proglasi Međunarodnim danom kokolitoforida, kako bi se skrenula pozornost na njihovu ulogu u globalnom ciklusu ugljika, proizvodnji kisika i stabilnosti morskih ekosustava.
Kampanju predvode Institut Ruđer Bošković (Zagreb, Hrvatska), The Lyell Centre pri Sveučilištu Heriot-Watt (Edinburgh, Ujedinjeno Kraljevstvo), NORCE Norwegian Research Centre (Bergen, Norveška), MARE – Marine and Environmental Sciences Centre, Sveučilište u Lisabonu (Portugal) te International Nannoplankton Association (INA).
Krhka ravnoteža pod prijetnjom
Većina ljudi za kokolitoforide nikada nije čula, a bez njih bi klima i oceani izgledali drukčije. Riječ je o jednostaničnim, fotosintetskim organizmima koji žive u osvijetljenom površinskom sloju mora i prepoznatljivi su po kalcitnim pločicama tzv. kokolitima koje grade oko stanice. Unatoč mikroskopskoj veličini, spadaju među najučinkovitije „obrađivače” ugljika na Zemlji. Naime ovi orgranizmi svake godine proizvedu više od 1,5 milijardi tona kalcijeva karbonata, te tako pomažu ukloniti CO₂ iz atmosfere i pohraniti ga u dubokomorskim sedimentima. Često dominiraju golemim područjima oceana, ali ih klimatske promjene poput porasta temperature, promjena kiselosti (pH) i tokova hranidbenih lanaca, izravno pogađaju. To također ima posljedice za morske i obalne ekosustave.
Zašto baš kokolitoforidi?
Kokolitoforidi su jedinstveni među planktonom i po svojoj ulozi u globalnom ciklusu ugljika i po tome što njihov dugoročni utjecaj možemo pratiti daleko u prošlost. Štoviše, znanstvenici zahvaljujući tragovima koje ostavljaju u morskom sedimentu mogu rekonstruiraju promjene klime kroz vrijeme
„Za razliku od drugih skupina, oni grade složene pločice od kalcijeva karbonata koje ne samo da pomažu pri izvlačenju CO₂ iz atmosfere, već ga i transportiraju u dubokomorske sedimente, gdje može ostati zaključan tisućljećima. Ova biomineralizacija ostavlja izniman geološki zapis koji nam omogućuje proučavanje njihovih odgovora na klimatske promjene u prošlosti i bolje predviđanje tih promjena u budućnosti. Ukratko, njihova dvostruka uloga kao ‘pumpe ugljika’ i ‘klimatskog arhiva’ čini ih nezamjenjivim za razumijevanje i suzbijanje klimatskih promjena,” kaže prof. Alex Poulton iz Lyell Centra Sveučilišta Heriot-Watt u Škotskoj.
„To su nevidljivi arhitekti oceana, a sitne pločice koje kokolitoforidi izrađuju pretvaraju se u arhive Zemljine klime”, kaže dr. sc. Jelena Godrijan, istraživačica kokolitoforida na Institutu Ruđer Bošković. „Proučavanjem njihovih prošlih i sadašnjih odgovora na promjene u oceanu bolje razumijemo kako funkcioniraju morski ekosustavi i kako nam prirodni procesi mogu pomoći u borbi protiv klimatskih promjena.”
Dr. Godrijan je znanstvena suradnica u Laboratoriju za biogeokemiju mora i atmosfere IRB-a, dobitnica prestižne EMBO stipendije i te sudjeluje u brojnim konkurentnim projektima zajedno s dr. sc. Blaženkom Gašparović i sjajnim timom znanstvenika. U dosadašnjem radu opisala je novu vrstu fitoplanktona, sudjelovala u otkriću „živog fosila” te pokazala da alge mogu preživjeti i u mraku. Posljednjih godina fokus njezina tima su upravo kokolitoforide i to kroz više međunarodnih i nacionalnih projekata.
Od mikrokozmosa do terenskog testiranja
U sklopu projekta Future Ocean ovaj tim znanstvenika prati sudbinu organske tvari u uvjetima koji oponašaju buduće scenarije oceana. U velikim, kontroliranim morskim mikrokozmosima mijenjaju temperaturu i dostupnost hranjivih tvari te prate kakvu organsku tvar fitoplanktonske zajednice stvaraju. No, glavni im je cilj objasniti kako se ta organska tvar razgrađuje i što se s njom na kraju događa. „Očekuje se da će u oceanima budućnosti kokolitoforidi biti brojniji od drugih mikroskopskih planktona. Zato uspoređujemo kvalitetu i postojanost tvari koju stvaraju kokolitoforidi s onom drugih fitoplanktonskih skupina. Ako se tvar brzo razgradi, ugljik se vraća u zrak, ako potone, ostaje pohranjen u moru. Ti podaci ulaze u klimatske prognoze i pomažu procijeniti utjecaj na ribarstvo i zdravlje ekosustava,“ objašnjava dr. Godrijan.
Istodobno u sklopu projekta zanimljivog naziva Cocco-Channel fokus je na „mikrosusjedstvu” oko same stanice, odnosno suživotu kokolitoforida i bakterija koje žive tik uz njih. Znanstvenici istražuju koliko su te bakterije vezane uz domaćine, kako utječu na razgradnju organske tvari i u kojoj mjeri ta partnerstva mijenjaju kemizam morske vode, a time i koliko CO₂ more može upiti. Te naizgled sitne interakcije, zbrojene, određuju snagu biološke pumpe ugljika.
Na Ruđerovoj postaji Martinska kod Šibenika ovaj tim seli pokuse na teren. U spremnike s jadranskom vodom istraživači pažljivo dodaju tvari koje more čine malo lužnatijim, slično prirodnom trošenju stijena, i provjeravaju može li tako sigurno primiti više CO₂. Svaka promjena u planktonu bilježi se i uspoređuje s rezultatima s još 18 svjetskih lokacija.
Cilj svega je nevidljive procese pretvoriti u pouzdane brojke kako bismo znali koliko možemo računati na more i oceane kao saveznike u ublažavanju klimatskih promjena i gdje prestaje prirodna otpornost, a počinje potreba za opreznim, informiranim odlukama.
Zašto je ova inicijativa važna?
Proglašavanje posebnog dana može se činiti skromnim potezom, ali učinak je potencijalno velik. „To bi moglo promijeniti način na koji promatramo morski živi svijeta u kontekstu klime. Najčešće govorimo o kitovima, koraljima i ledenim kapama, ali kokolitoforidi su vitalni dio planetarnog klimatskog sustava. Podsjećaju nas da i najmanji organizmi mogu imati najveći učinak te da mikroskopski život igra ključnu ulogu u oblikovanju budućnosti našeg planeta”, zaključuju znanstvenici
Kampanja da 10. listopada postane Međunarodni dan kokolitoforida poziv je na jačanje oceanografske pismenosti, fokusiraniji pristup javnih politika zaštiti mora i oceana te širi angažman javnosti oko teme koja je dugo ostajala ispod površine mora.
Vrhunska znanost: od planktona do planetarnih procesa
Pokretanjem Međunarodnog dana kokolitoforida u fokus dolazi sitni oceanski plankton koji tiho pomaže regulirati koncentraciju ugljikova dioksida u atmosferi.
U škotskom Lyell Centru tim OceanCANDY pod vodstvom prof. Alexa Poultona istražuje kako ovi organizmi izvlače CO₂ iz zraka i spremaju ga u more te ispituje kako bi topliji i zakiseljeniji oceani mogli promijeniti taj proces. Uz pomoć računalnih projekcija uspoređuju koje vrste danas i u budućnosti obavljaju taj posao najučinkovitije.
U Norveškoj, u institutu NORCE, dr. Kyle Mayers sa suradnicima prati životne cikluse kokolitoforida — kako rastu, tko se njima hrani i koji ih virusi inficiraju i naposljetku ubijaju, i to kako bi razumjeli kako se ugljik kreće kroz ocean. Drevna DNK iz mulja morskog dna pruža uvid u klimatske promjene kroz daleku prošlost.
– Interakcije kokolitoforida s virusima i grabežljivcima su važne. One oblikuju hranidbene mreže i način na koji ocean pohranjuje ugljik – kaže dr. Mayers.
Na MARE-u, Sveučilište u Lisabonu, dr. Catarina V. Guerreiro vodi istraživanja o tome kako hranjive tvari koje vjetrovi donose u obliku aerosola utječu na rasprostranjenost kokolitoforida od Atlantika do Južnog oceana i što to znači za današnje i nedavne “pumpe” ugljika u moru. Njezin pristup spaja uzorke aerosola i morske vode sa sedimentnim zapisima, satelitskim podacima i laboratorijskim mikrokozmosima kako bi se jasno povezali uzroci i posljedice.
– Povezujemo sitne ‘kredaste’ organizme s planetarnim tokovima ugljika – kaže dr. Guerreiro.
U INA-i znanstvenici povezuju žive kokolitoforide s njihovim fosilnim zapisom: njihove mikroskopske pločice služe za datiranje stijena i praćenje klimatske povijesti Zemlje. Preciziranjem globalnih biostratigrafskih okvira i kalibriranjem evolucijskih vremenskih crta, istraživači INA-e pretvaraju fosile kokolitoforida u točne alate za rekonstrukciju drevnih oceana, spajajući ekologiju suvremenog planktona s geološkim zapisom klimatskih.
D.G.
