Iako su oku nevidljivi, mikroskopski organizmi koji nastanjuju svjetske oceane imaju golem utjecaj na život na Zemlji. Riječ je o prokariotima – bakterijama i arhejama koje čine čak 30 posto ukupnog života u oceanima i imaju ključnu ulogu u funkcioniranju morskih ekosustava. No novo međunarodno znanstveno istraživanje upozorava da klimatske promjene sada ozbiljno narušavaju tu osjetljivu ravnotežu, a posljedice bi mogle pogoditi cijeli planet.

Znanstvenici ističu kako su prokarioti među najstarijim oblicima života na Zemlji. Nalaze se praktički posvuda – od tropskih područja oko ekvatora pa sve do polarnih krajeva, u vodi i na kopnu. Njihova brojnost pritom je gotovo nezamisliva. Procjenjuje se da u oceanima postoji približno dvije tone prokariota za svaku osobu na svijetu.

Mikroskopski organizmi koji hrane oceane

Iako nevidljivi golim okom, prokarioti imaju presudnu ulogu u morskim hranidbenim lancima. Oni proizvode hranjive tvari kojima se hrane brojni morski organizmi, uključujući ribe koje završavaju i na ljudskim stolovima.

Njihova aktivnost pritom ima i snažan utjecaj na ugljikov ciklus planeta. Znanstvenici navode da prokarioti u oceanima do dubine od 200 metara svake godine proizvedu oko 20 milijardi tona ugljika. To je čak dvostruko više od ukupne količine ugljika koju godišnje proizvede čovječanstvo.

Ipak, oceani zasad imaju prirodni mehanizam koji ublažava taj golemi učinak. Ključnu ulogu pritom ima fitoplankton, koji kroz proces fotosinteze koristi sunčevu svjetlost i ugljikov dioksid. Zahvaljujući fitoplanktonu i drugim oceanskim procesima, oceani svake godine apsorbiraju do trećine ugljikovih emisija koje ljudi ispuštaju u atmosferu, čime značajno usporavaju globalno zagrijavanje.

Što će se dogoditi kada oceani postanu topliji?

Upravo zato znanstvenike je zanimalo kako će prokarioti reagirati na sve toplije oceane i kakve bi posljedice to moglo imati za cjelokupni morski ekosustav.

Koristeći modele i analizu desetljeća promatranja svjetskih oceana, istraživači su pokušali predvidjeti kako će klimatske promjene utjecati na ukupnu biomasu prokariota, odnosno njihovu ukupnu težinu, ali i na njihovu sposobnost proizvodnje ugljika.

Rezultati su pokazali da su prokarioti otporniji na klimatske promjene od mnogih drugih morskih organizama. Za svaki stupanj Celzijeva zagrijavanja oceana očekuje se pad njihove biomase od svega 1,5 posto. To je znatno manje od predviđenog pada biomase većeg planktona, riba i morskih sisavaca, za koje znanstvenici procjenjuju smanjenje između tri i pet posto.

Oceanima bi uskoro mogli dominirati prokarioti

Takvi rezultati upućuju na mogućnost da bi prokarioti u budućnosti mogli postati dominantni organizmi u oceanima. Znanstvenici upozoravaju da bi to moglo potpuno promijeniti način raspodjele hranjivih tvari i energije u morskim ekosustavima.

Umjesto da hranjive tvari budu dostupne ribama i drugim većim organizmima, sve veći dio energije mogao bi ostajati vezan uz mikroskopske organizme. Posljedica bi mogao biti ozbiljan pad ribljih populacija, što bi izravno ugrozilo prehrambenu sigurnost milijardi ljudi diljem svijeta.

Emisije ugljika mogle bi eksplodirati

Istraživanje je donijelo još jedno zabrinjavajuće otkriće. Znanstvenici su utvrdili da će proizvodnja ugljika od strane prokariota dodatno rasti s porastom temperature oceana.

Prema njihovim procjenama, za svaki dodatni stupanj zagrijavanja prokarioti u gornjih 200 metara oceana proizvest će još oko 800 milijuna tona ugljika godišnje. To je količina usporediva s trenutačnim godišnjim emisijama cijele Europske unije.

Takav razvoj događaja mogao bi ozbiljno oslabiti sposobnost oceana da apsorbiraju ljudske emisije ugljika. Time bi postalo još teže ostvariti ciljeve neto-nultih emisija i usporiti klimatske promjene koje već danas snažno utječu na planet.

Ugrožena hrana za tri milijarde ljudi

Znanstvenici upozoravaju da bi posljedice mogle biti dramatične za globalnu opskrbu hranom. Oceani su glavni izvor proteina za oko tri milijarde ljudi širom svijeta, a klimatske promjene već sada negativno utječu na riblje zalihe.

Novo istraživanje pokazuje da bi dosadašnje procjene mogle biti previše optimistične jer nisu dovoljno uzimale u obzir mogućnost dominacije prokariota i promjene koje bi takav scenarij izazvao u morskim hranidbenim mrežama.

Pad ribljih populacija zbog poremećaja ekološke ravnoteže mogao bi imati ozbiljne posljedice za milijarde ljudi koje ovise o morskoj hrani.

Znanstvenici priznaju da još uvijek postoje velike nepoznanice

Studija, o kojoj piše i portal Live Science, predstavlja važan korak u razumijevanju ponašanja prokariota u uvjetima klimatskih promjena. Ipak, autori istraživanja upozoravaju da i dalje postoje velike neizvjesnosti.

Njihova analiza temelji se na postojećim promatranjima i modelima, no oceani se već sada mijenjaju na načine koje znanstveni modeli možda još uvijek ne mogu potpuno obuhvatiti.

Zbog toga znanstvena zajednica smatra da su potrebna dodatna istraživanja kako bi se bolje razumjelo kako će ovi mikroskopski organizmi, koji čine gotovo trećinu života u oceanima, utjecati na budućnost mora, klime i života na Zemlji.