Mořský plankton se v důsledku globálního oteplování posouvá směrem k pólům

Oceán je plný drobných plovoucích rostlin a živočichů, které známe pod společným názvem plankton. Každý tento jednotlivý organismus je sice malý, ale jejich shluky tvoří velké a volně plovoucí komunity, které jsou základem mořských potravních řetězců a nepostradatelnou součástí mořských ekosystémů.

Kupříkladu plankton rostlinného typu (fytoplankton) využívá procesu fotosyntézy k získávání uhlíku z oxidu uhličitého (CO2), což z něj činí rozhodující hnací sílu oceánského uhlíkového cyklu.

Fytoplankton je navíc zdrojem potravy pro zooplankton, tedy pro drobné živočichy, kteří zase slouží jako potrava pro ryby a další větší mořské živočichy, tedy i obrovské velryby.

V současnosti žije nejvíce druhů planktonu v tropických a subtropických oblastech moří a nejméně jich je v polárních mořích. Jak se však klima ohřívá a teplota oceánů postupně stoupá, vědci očekávají významné změny v zeměpisné distribuci planktonu.

Švýcarští vědci sestavili nový globální soubor dat, který využili k vytvoření map změny geografického rozšíření více než 860 druhů fytoplanktonu a zooplanktonu, a to na základě klimatických modelů. Tyto mapy poté sloučili dohromady, aby určili, jak by mohla společenstva planktonu v budoucnosti vypadat. Výsledky jejich práce byly nedávno publikovány v časopise Nature Communications.

Podle této studie lze obecně očekávat, že počet druhů fytoplanktonu i zooplanktonu se v budoucnu v mnoha regionech zvýší, protože teplejší voda má tendenci podporovat větší rozmanitost.

Avšak při teplotách nad 25 stupňů Celsia již reagují fytoplankton a zooplankton na oteplování odlišně: rozmanitost fytoplanktonu se sice dále zvyšuje, avšak rozmanitost zooplanktonu klesá. To nakonec povede ke snížení diverzity zooplanktonu právě v tropech.

Druhy planktonu dnes obývající tropy a subtropy se posunou k pólu a nahradí zde druhy, které jsou přizpůsobeny chladnějším vodám. To povede ke vzniku mnoha nových společenstev, která zde v těchto kombinacích nikdy předtím neexistovala. Také ke sbližování druhů, které v současnosti neobývají stejná stanoviště a jejichž vzájemné vztahy tedy nejsou zatím sladěny.

Badatelé očekávají, že k největším změnám dojde v oceánech ve vysokých a mírných zeměpisných šířkách. Tím pádem v oblastech, které jsou klíčové pro pohlcování oxidu uhličitého – a také pro rybolov. Tady uvidíme nárůst počtu druhů, což může na první pohled vypadat pozitivně, ale toto zvýšení rozmanitosti by ve skutečnosti mohlo znamenat vážnou hrozbu pro existenci a fungování nyní dobře zavedených mořských ekosystémů, upozorňuje vědecký server Phys.org.

Dotyčné mořské ekosystémy ve vyšších zeměpisných šířkách jsou v současnosti závislé na druhově chudých planktonových společenstvech. Významný vliv na kvalitu ekosystémů má také velikostní skladba organismů uvnitř planktonu. Aby vědci určili, zda se tato skladba změní, simulovali účinky změny klimatu na velikostní skladbu dvou důležitých skupin planktonu, a sice rozsivek a klanonožců (skupina korýšů).

Ukázalo se, že kvalita životních podmínek se se změnou klimatu pro menší organismy zvyšuje, zatímco pro ty větší se snižuje. Proto se menší organismy stávají četnějšími, zejména ve vyšších zeměpisných šířkách, zatímco počet větších organismů klesá.

Změna „velikostní skladby“ má ale dopad na funkce mořského ekosystému, které plankton „poskytuje“: pokud dojde k naznačeným změnám v druhovém složení a velikostní struktuře planktonu, mohlo by to mít negativní dopad na celou ekologickou pyramidu, a tím i na výnosy z lovu ryb.

Změny se dotknou i oceánské fixace uhlíku. Část uhlíku zadržovaného fytoplanktonem klesá do hlubin oceánu a je účinně odstraněna z výměny s atmosférou. Např. Severní ledový oceán je aktuálně domovem fytoplanktonu, který je tvořen většími organismy než plankton v tropických mořích. Mnoho z nich má skořápky a jejich výměšky jsou také větší a těžší.

Výsledkem je, že jak mrtvé organismy, tak i jejich exkrementy klesají rychleji a do větších hloubek, než se uhlík, který obsahují, změní zpět na CO2. Tento CO2 pak zůstává uvězněn v hlubinách po delší dobu. Pokud menší druhy fytoplanktonu nahradí větší, míra přenosu uhlíku do hlubin oceánu se sníží. Zatím však nevíme, o kolik.

Podle vědců se distribuce planktonu v oceánech mění již po několik desetiletí. První systematický monitorovací program tohoto typu začal v severním Atlantiku již ve 30. letech 20. století. Tak jsme se dozvěděli, že menší klanonožci zde vytlačují větší druhy již od 50. let 20. století – právě kvůli oteplování klimatu. Také zde již došlo ke snížení míry ukládání atmosférického CO2 v hlubokém moři.

Medúzy, další typ zooplanktonu, také migrují na sever. V roce 2005 Irsko zaznamenalo obrovský příliv tropických medúz, které poničily lososí farmy podél pobřeží. I tato událost nám ukazuje, že posuny v distribuci planktonu již zřetelně probíhají.