כאשר מדענים מתערבלים כדי להבין כיצד טמפרטורת האוקיאנוס ההתחממות תשפיע על המערכות האקולוגיות הימיות ברחבי העולם - החל בשוניות אלמוגים ועד מסלולי נדידה שונים - אחד האורגניזמים הנמצאים ביותר בים הוא לעזור לחוקרים למדוד את השינויים שכבר התרחשו. מאות שנים של רישומים מאובנים ונתוני לכידת חיים מראים שכמה אוכלוסיות פלנקטון ימיות משקפות שינוי ברור בתגובה לתעשייה האנושית ולאוקיינוסים המחממים שהגיעו איתה.
החוקרים מצאו הבדלים מובהקים בין קהילות של פורמניפרה פלנקטונית - יצורים חד-תאיים זעירים שצפים במי האוקיאנוס - מלפני ואחרי תחילת העידן התעשייתי לפני כ -170 שנה, כך עולה ממחקר שפורסם השבוע ב"טבע " . היחס בין מיני הפלנקטונים ביישובים אלה השתנה ביחס לשינויים בטמפרטורת הים, מה שמצביע על כך שההתחממות באוקיינוס שינתה עמוקות את האוכלוסיות הללו ואת המערכות האקולוגיות הימיות הרחבות שלהם.
בעוד שהרעיון ששינוי האקלים משפיע על חיי הים אינו חדש, מחקר הפלנקטון מכיל מערך נתונים שלם בצורה יוצאת דופן המשתרע על פני הגלובוס ונחתך עמוק במאות השנים האחרונות כדי לאשר מחדש את השפעת האנושות על האוקיאנוסים.
פורמינפורה פלנקטונית מספקת תיעוד מאובנים מקיף מכיוון שפגזי הקלציט הקשים שלהם נשמרים היטב בשכבות משקעים בקרקעית האוקיאנוס, אומר הסופר הראשי לוקאס יונקרס, צייר אוקיינוס פליאונטולוגי באוניברסיטת ברמן בגרמניה. האורגניזמים מאכלסים גם מים בכל רחבי העולם. למרות שהם נדירים באוקיאנוס השטח, פורמינפריה פלנקטונית נמצאת בשפע בעומקים גדולים יותר, ובמקומות מסוימים הם משטיחים שטחים שלמים של קרקעית הים, אומר יונקרס.
התאוששות מלכודת משקע על סיפון ספינת המחקר מטאור בצפון האוקיאנוס האטלנטי הטרופי. מלכודות משקע כאלה מספקות מידע על קהילות מינים פלנקטוניים פורמינייפרה מודרניים, שנמצאו שונות באופן שיטתי מקהילות טרום-תעשייתיות מזו של משקעים. (כריסטיאן שמידט) "אנו באמת יכולים להשוות היטב את התפלגות המינים בעידן המודרני עם העבר", אומר יונקרס. "אין כל כך הרבה קבוצות זואופלנקטון בהן רשומות המאובנים נשמרות כל כך טוב. למעשה, אני לא חושב שיש כאלה. "
כדי להבין את מצב היישובים הללו לפני שהעידן התעשייתי התחיל, ניתח יונקרס וצוותו יותר מ- 3, 700 דגימות שנאספו בעבר משכבות משקעים בקרקעית האוקיאנוס. בהתבסס על כמה מהר המשקעים מצטברים ומתערבבים על קרקעית הים, העריכו המדענים כי השכבה העליונה של ליבות המשקעים - בעיקרון "צילינדרים של בוץ" שנמשכים מקרקעית האוקיאנוס - תכיל מאובנים בני כמה מאות שנים, אומר יונקרס, שקדמה למהפכה התעשייתית.
לאחר מכן השווה הצוות דגימות טרום-תעשייתיות אלה עם נתונים עדכניים יותר שנאספו באמצעות מלכודות משקע, שהם משפכים העגומים עד קרקעית הים התופסים כל דבר שנופל מהשכבות העליונות של האוקיאנוס (כולל הפלנקטון שנסחף במים). בעזרת מידע שנאסף בשנים 1978 עד 2013, גילו החוקרים כי קהילות פורמינייפרה פלנקטוניות השתנו באופן ניכר במהלך התקופה שבין הפקדת המאובנים של קרקעית הים לאורגניזמים שנתפסו במלכודות משקעים.
התזוזה, שנמדדה על ידי השוואה בין השפע היחסי של עשרות מיני פלנקטונים בתוך הדגימות, לא נראית אקראית. כמות השינוי ביישובי הפלנקטון תואמת את מידת שינוי הטמפרטורה המתועדת במים הסובבים אותה. הכיוון של הקהילות המשתנות תורגם ברובו גם לדפוסים של שינוי טמפרטורת האוקיאנוס, כפי שמצאו המחברים כאשר התאימו בין מאובני קרקעית הים לאנלוגים הקרובים ביותר שלהם בקהילות מודרניות.
עם הנתונים שמראים התאמה הן בתואר והן בכיוון השינוי, אומר יונקרס כי הוא בטוח כי הטמפרטורה היא הכוח המניע את התזוזות באוכלוסיות פלנקטוניות פורמינייפרה.
"ציפיתי לראות הבדל והשפעה של שינוי עולמי", אומר יונקרס. "אבל לא ציפיתי שהאות יהיה ברור כל כך."
המחקר החדש משכפל בקנה מידה עולמי את מה שמצאו חוקרים אחרים באזורים ספציפיים, אומר דייוויד פילד, מדען ימי מאוניברסיטת הוואי הפסיפיק שחקר מחקר פורמינפריה פלנקטונית אך לא היה מעורב במחקר זה. בעוד שמדענים טרם חשפו לחלוטין מדוע קהילות פלנקטון משתנות בדיוק, הראיות ממחקר זה ואחרות מצביעות בבירור על התחממות האוקיאנוס כגורם הסביר, אם כהשפעה ישירה או כמניע עקיף של היבטים אחרים של הסביבה התת מימית. אומר.
השוואת דגימות מלכודות משקעים למאובני קרקעית יתכן ואיננה אנלוגיה מושלמת - הבדלי שימור עשויים להיות השפעה אפשרית על הנתונים - אך פילד טוען כי הראיות של המחברים מספקות תמיכה משכנעת להשפעה האדירה של התחממות האוקיאנוס על מינים ימיים.
"זה מצביע על כך שההתחממות החלה להשפיע על המערכות האקולוגיות הימיות לפני זמן רב, עוד לפני ששמרנו עליה היטב", אומר פילד. "אנו יכולים לצפות להרבה יותר השפעה של התחממות האוקיאנוס על מערכות אקולוגיות בעתיד. אוקיינוסים ימשיכו להשתנות בדרכים שלא ראינו קודם. "
פורמינפריה פלנקטונית אולי אינה מלכותית כמו לווייתנים או כוכבי ים, אך רוחב הרשומה המאובנת שלהם מספק קו בסיס שימושי לאישור מגמה רחבה יותר של חיי אוקיינוס המשתנים בתגובה לפעילות אנושית. שינויים ביישובי הפלנקטון הם אינדיקטור הנוגע ל"תמונה הגדולה יותר "של המערכות האקולוגיות הימיות, שכן טמפרטורות האוקיאנוס ממשיכות לעלות בקצב הולך וגובר, אומר יונקרס.
"השאלה היא, מה יקרה עם התקדמות שינויי האקלים?", אומר ג'ונקרס. "אפילו בדרגה אחת [של שינוי טמפרטורה] אנו רואים כבר שינויים גדולים בפורמינפורה פלנקטונית, וכנראה גם בביוטה ימית אחרת. זה אומר שכל המינים האלה צריכים להסתגל, וכרגע אנחנו לא יודעים אם הם יכולים, או אם הם יכולים לעשות זאת מספיק מהר. "
