Fytoplankton

Fytoplankton je nejstarší a nejjednodušší společenstvo mikroorganismů (miniaturní zelené organizmy: řasy, sinice, skrytěnky, prvoky, rozsivky a zlativky atd.), které vznikly před 3 miliardami rok (daly vzniknout všemu živému). Fytoplankton provádí fotosyntézu (z CO2 v atmosféře a organických látek vytváří cukry a kyslík), většinou není schopen vlastního pohybu a je unášen oceány, má velkou diverzitu, která se v závislosti na roční době mění. Fytoplankton je součástí potravinového řetězce v moři a působí proti globálnímu oteplování (pokud je oteplování způsobeno růstem CO2 a dalšími faktory), má schopnost adaptace na vnější prostředí. Fytoplankton zbarvuje vodu do zelena a pokrývá až 20 % oceánů. Plankton, který nikdo nespotřeboval klesá na dno oceánu. Plankton se podílí na koloběhu života (uhlíku) na zemi. 

Mezinárodní měnový fond (MMF) představil jedno z možných řešení klimatické krize. 

• Velryby jsou daleko efektivnějšími organismy pro odbourávání uhlíku než například stromy. Vysazování stromů je v poslední době doporučovanou cestou k eliminaci CO2
  
• Velryby podporují růst fytoplanktonu, který pohlcuje až 40 procent veškerého uhlíku vyprodukovaného na Zemi. Zvýšení produkce fytoplanktonu o 1 % pak ve schopnosti uložit uhlík znamená ekvivalent cca dvou miliard dospělých stromů (4 amazonské deštné pralesy).
  
• Fytoplankton produkuje nejméně 50 % veškerého kyslíku do naší atmosféry, zachytí asi 37 miliard tun CO 2: fytoplankton je provázaný s uhlíkovým cyklem a s Milankovičovy cykly.
• Pokud by se populace velryb (v roce 2019 to bylo cca 1,3 milionu) vrátila na hodnoty před jejich masivním odlovem (zejména v 18. a 19. století) na 4 až 5 milionů, zvýší se tím výrazně množství fytoplanktonu. Objem CO2 odbouraného těmito organismy by dosáhl 1,7 miliardy tun. 
  
• Fytoplankton je pro biologii oceánů a klima tak zásadní, jakákoli změna jejich produktivity by mohla mít významný vliv na biologickou rozmanitost, rybolov a zásobování lidskou potravou a tempo globálního oteplování. 
  
• Mnoho modelů chemie a biologie oceánů předpovídá, že jak se povrch oceánu zahřívá v reakci na zvyšující se atmosférické skleníkové plyny, produktivita fytoplanktonu klesá. Proto se očekává, že produktivita klesne díky zahřívání povrchové vody, vodní sloupec se stále více stratifikuje, dochází k menšímu vertikální míchání a recyklování živiny mezi hlubokými vodami a povrchem. 
  
• arktický fytoplankton může růst při extrémně nízké úrovni osvětlení i pod ledem (zimní růst může podporovat také heterotrofie) pravděpodobně kvůli fotosyntéze při extrémně nízkých úrovních světla. Nápadné maximum letní biomasy bylo v tomto smyslu spíše vyvrcholením dlouhého období růstu zimního fytoplanktonu, než jedinečnou událostí. Čistá míra specifické akumulace fytoplanktonu r ve skutečnosti dosáhla vrcholu v dubnu a květnu, kdy byla koncentrace ledu 100% a nevykazovala žádné známky ústupu po dobu dalších 2 měsíců 

Fytoplankton: https://earthobservatory.nasa.gov/features/Phytoplankton

Význam fytoplanktonu: https://earthobservatory.nasa.gov/features/Phytoplankton/page2.php

Uhlíkový cyklus: https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle

Globální mapy: https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps

Dlouhodobé změny fotoplanktonu: https://earthobservatory.nasa.gov/features/Phytoplankton/page5.php

Cyklování chlorofylu a vegetace

zóna soumraku (šedá zóna, mezopelagic), leží 650 až 3 300 stop (200 metrů až 1 000 metrů) pod hladinou oceánu, kde není žádné světlo ani žádné světlo. Tato ztlumená oblast je domovem pro širokou škálu druhů, včetně zooplanktonu. Některé druhy zooplanktonu - které, v závislosti na druhu, mohou být mikroskopické jako fytoplankton nebo dostatečně velké, aby je bylo možné vidět pouhým okem - žijí v této zóně soumraku, ale stoupají na povrch, aby se živily fytoplanktonem.

• Podle tvrzení tito tvorové hromadně migrují na povrch a při východu se vracejí do soumraku. Takže organický uhlík, který fytoplankton přijímá, je potom "přenesen" do většího zooplanktonu, který je pak často konzumován většími zvířaty 
  
• Noční, masivní migrace zvířat z šedé zóny do povrchových vod za účelem nalezení potravy pomáhá v cyklování uhlíku hlubinami oceánu dolů a dokonce i do mořského dna, kde může zůstat neomezeně časově oddělen.  
  
• Část organického uhlíku, který putuje z fytoplanktonu do zooplanktonu k větším zvířatům, opět vstoupí do atmosféry prostřednictvím dýchání - zooplankton, stejně jako všechna zvířata, vydechují oxid uhličitý - až tato zvířata zemřou a rozloží se. Ale část tohoto organického uhlíku pocházejícího z výkalů nebo rozložených těl klesá do soumraku
  
• masivní migrace malých tvorů se děje po celém světě a pomáhá odstranit obrovské množství uhlíku z atmosféry - to je schopnosti oceánu sekvestrovat uhlík, pokud by tento proces nefungoval znamenalo by to zvýšení teploty o cca 6°C  a hladina oxidu uhličitého v atmosféře by mohla být až o třetinu vyšší než v současnosti
  
• Šedá zóna je pravděpodobně místem, kde tráví život více ryb, než ve zbytku oceánu, většina ryb nikdy neskončí na talířích lidí kvůli jejich malé velikosti a podivnému vzhledu a současně poskytují potravu pro větší "ekonomicky důležité ryby", jako je tuňák a mečoun, a hlavní predátory, včetně žraloků, velryb ,tučňáků a mořských ptáků 
  
• "regulační" služba realizovaná šedou zónou, snižuje budoucí škody očekávané v důsledku měnícího se klimatu, v odhadované hodnotě 300 až 900 miliard dolarů ročně, 
  

Odhaduje se, že v zóně soumraku 2 až 6 miliard metrických tun uhlíku je každoročně. Ve srovnání s tím největší dešťový prales na světě nasává ročně jen asi 544 milionů metrických tun uhlíku - pět procent ročních 10 miliard metrických tun emisí uhlíku na světě, podle vědců z oceánografického ústavu Woods Hole (WHOI)

https://www.space.com/40855-changing-earth-revealed-past-two-decades.html

https://www.space.com/amp/41483-phytoplankton-nasa-twilight-zone-ocean-video.html

https://www.whoi.edu/press-room/news-release/report-reveals-unseen-human-benefits-from-ocean-twilight-zone/

Fytoplankton jsou mikroskopické organismy, které sídlí v blízkosti oceánského povrchu, kde absorbují sluneční svit. Fytoplankton, převážně jednobuněčný tvor, hraje v zemském klimatu podpůrnou roli tím, že oxidem uhličitým z fotosyntézy vypouští oxid uhličitý. Ale zatímco vědci chápou, jak tato stvoření zachycují uhlík, nevědí, kde uhlík nakonec skončí (a jak dlouho tam zůstane), když se fytoplankton sníst zvířaty, jako je zooplankton nebo zemře. 

https://www.space.com/26888-sea-plankton-space-station-russian-claim.html

Kosmonauti na oběžnou základnu údajně objevili stopová množství mořského planktonu a dalších mikroskopických organismů žijících na vnější straně stanice, vystavených vakuu vesmíru. 

Pulsování chlorofylu (fytoplanktonu) a vegetace:  7:25  https://www.youtube.com/watch?v=MVt0bm_bsWo

Fytoplankton, zprávy z tisku:

10.12.2021 Naše planeta se na oběžné dráze kolem Slunce "potuluje". A její proměnlivá trajektorie má na náš život větší dopad, než jsme původně mysleli. Ve škole vám patrně řekli, že Země obíhá Slunce po kruhové dráze, která je mírně eliptická. Nejspíš vám ale neprozradili, že tato dráha se mění. Zhruba každých 405 tisíc let se mírně protáhne - a stane se o pět procent eliptičtější. Potom se zase vrací na kruhovitější trajektorii.

• Tato proměnlivá dráha, nazývaná orbitální excentricitou, má přitom na naši planetu nezanedbatelný dopad. Ovlivňuje globální podnebí, podílí se na střídání dob ledových a teplejších epoch. Co víc, nové poznatky naznačují, že měnící se dráha měla a má vliv také na biologickou evoluci, a možná i na vývoj nás - lidí.

• Orbitální excentricita pohání evoluci nových druhů, přinejmenším mořských řas, nazývaných fytoplankton, když se Země na své orbitě Slunci vzdaluje, vyvolává to mezi vodními řasami "explozi" zrodu nových druhů.

• Proměnu, kterou popisují v žurnálu Nature, odhalili na kokolitkách, tedy drobných jednobuněčných řasách, které v průběhu životů obalují svá mikroskopická těla vápníkem. Postupné hromadění těchto druhů v průběhu milionů let dalo vzniknout bílým Doverským útesům. Slavné pobřeží Anglie je v podstatě hrobkou nezměrného množství mikrofosilií kokolitek.
  

• Kokolitky jsou doslova živeny slunečním svitem. Energie slunečních fotonů se u nich spolu s oxidem uhličitým podílí na fotosyntéze, díky které máme dost kyslíku k dýchání. Je tedy nasnadě, že když se oběžná dráha Země protáhne a svitu ubude, může se to na fytoplanktonu podepsat.

• Ačkoli kokolitky jsou mikroby, jejich velikost se v průběhu věků může významně měnit. Beaufort se svým týmem pomocí automatizované mikroskopie a strojového učení provedl devět milionů měření fosilizovaných kokolitek, které žily v různých vrstvách Tichého a Indického oceánu během 2,8 milionu let. Průměrná velikost kokolitek se řídí právě pravidelným cyklem změn výstřednosti dráhy Země - každých 405 tisíc let se tak opakuje příběh zvětšování a zmenšování řas. Největší velikosti přitom kokolitky dorůstají krátce po období největší výstřednosti. Tento jev je dlouhodobý, platný bez ohledu na roční období. Podobným způsobem se cyklus promítá také do vzniku zcela nových druhů řas.

• "V dnešním oceánu dosahuje fytoplankton nejvyšší rozmanitosti v tropech, což souvisí s tamními vysokými teplotami a stabilními podmínkami. Naproti tomu různé druhy řas se v průběhu ročních období nejvýrazněji střídají ve vyšších zeměpisných šířkách, a to kvůli silnému sezónnímu teplotnímu rozdílu."
  

• Řasy se ale v datech z měření takto neproměňují jen v prostoru, ale i čase. Když dlouhodobě poklesne sluneční svit, zvýší se evoluční tlak na řasy - a to vede k nárůstu jejich nových druhů. Řasy se v "hubenějším" období snaží přizpůsobit horším podmínkám. Postupně se tak z původního jednoho druhu začínají odštěpovat druhy nové. Právě to vede k "explozi" rozmanitosti, která je přímo svázána s orbitou Země a svitem Slunce.

• Proměny rozmanitosti fytoplanktonu by přitom mohly být hnací silou v cyklu koloběhu uhlíku přírodními systémy. Uhlíkový cyklus sám o sobě dalekosáhle souvisí s dalšími formami života, v neposlední řadě i s lidmi... Ačkoli jsou řasy drobounké organismy, jejich vliv na zbytek přírody se po této studii jeví jako větší, než bychom mohli předpokládat. A může nakonec ovlivňovat i nás samotné.

• https://nedd.tiscali.cz/zeme-meni-svou-drahu-kolem-slunce-a-tim-pohani-evoluci-524780?

26.9.2020 Vědci dlouho předpokládali, že fotosyntetické řasy zůstávají v zimě z velké části v klidu, blokované před světlem hustým mořským ledem a sněhem. Nový výzkum tento předpoklad zpochybňuje, ale zjištění, že fytoplankton pod ledem v zálivu začíná růst už v únoru, kdy slunce sotva vyletí nad horizont Arktidy. Jarní květy jsou vyvrcholením prodlouženého období růstu, které začíná v zimě, nikoli jedinečným výbuchem aktivity, jak se předpokládalo. Arktický fytoplankton využívá pro svůj růst každého malého fotonu. Jak měsíce postupovaly a slunce stoupalo výše, růst řas zrychlil a dosáhl svého nejvyššího tempa růstu pro tento rok v dubnu a květnu, a to navzdory tomu, že mikroorganismy jsou stále pokryty ledem. 

• arktický fytoplankton může růst při extrémně nízké úrovni osvětlení i pod ledem (zimní růst může podporovat také heterotrofie) pravděpodobně kvůli fotosyntéze při extrémně nízkých úrovních světla. Nápadné maximum letní biomasy bylo v tomto smyslu spíše vyvrcholením dlouhého období růstu zimního fytoplanktonu, než jedinečnou událostí. Čistá míra specifické akumulace fytoplanktonu r ve skutečnosti dosáhla vrcholu v dubnu a květnu, kdy byla koncentrace ledu 100% a nevykazovala žádné známky ústupu po dobu dalších 2 měsíců 

https://www.sciencenews.org/article/algae-light-phytoplankton-grow-dark-arctic-winter-ice?

https://advances.sciencemag.org/content/6/39/eabc2678

více o souvislostech v knize: Cesta v desetiletí metamorfózy z pohledu laika

více o souvislostech v knize: Zamyšlení a cesta z pohledu vědce a laika

Nejnovější články na našem blogu

Přečtěte si, co je nového