Svjetski oceani dom su mikroskopskim organizmima, poznatim kao "prokarioti", koji čine čak 30% cjelokupnog života u oceanima. Unatoč svojoj nevidljivosti ljudskom oku, ovi sićušni organizmi igraju ključnu ulogu u održavanju ravnoteže oceanskog ekosustava. Međutim, novo istraživanje koje sam proveo sa svojim kolegama pokazuje da je ova ravnoteža sada ugrožena zbog klimatskih promjena.

Prokarioti, koji uključuju bakterije i arheje, smatraju se najstarijim oblicima života na Zemlji. Ovi jednostanični organizmi prisutni su širom svijeta – na kopnu i u vodi, od tropa do polova. Iako su maleni, njihova brojnost je nevjerojatna: na globalnoj razini postoji oko dvije tone morskih prokariota za svaku osobu na planetu.

Na Zemlji se stvara novi ocean, a posljedice bi mogle biti kobne: Evo što bi se moglo dogoditi s ovim kontinentom

Ovi mikroorganizmi igraju ključnu ulogu u hranidbenim lancima oceana, podržavajući potrebe za hranjivim tvarima riba koje ljudi love i jedu. Njihov brzi rast emitira veliku količinu ugljika – prokarioti u oceanima do dubine od 200 metara proizvedu oko 20 milijardi tona ugljika godišnje, što je dvostruko više od količine koju proizvode ljudi.

Mijenja se ravnoteža

Ova ogromna proizvodnja ugljika uravnotežena je djelovanjem fitoplanktona, još jednog tipa mikroskopskih organizama, koji koriste sunčevu svjetlost i ugljikov dioksid za fotosintezu. Fitoplankton i drugi oceanski procesi apsorbiraju do jedne trećine ugljika koji ljudi emitiraju u atmosferu svake godine, pomažući tako usporavanju globalnog zagrijavanja.

Međutim, kako prokarioti reagiraju na zagrijavanje oceana, ključno je za razumijevanje kako će se ravnoteža u oceanima mijenjati u toplijem svijetu. To je bio fokus našeg istraživanja.

Kroz modeliranje i analizu desetljeća promatranja iz znanstvenih istraživanja diljem svjetskih oceana, predvidjeli smo kako će klimatske promjene utjecati na "biomasu" ili ukupnu težinu morskih prokariota te kako će to utjecati na njihovu proizvodnju ugljika.

Rezultati su pokazali da su prokarioti relativno otporni na klimatske promjene u usporedbi s drugim morskim organizmima. Za svaki stupanj zagrijavanja oceana, njihova biomasa će se smanjiti za otprilike 1,5%, što je manje od predviđenog pada od 3–5% za veći plankton, ribe i morske sisavce.

Goleme emisije

To znači da će budući morski ekosustavi imati manju ukupnu biomasu, a prokarioti će sve više dominirati. Takva promjena mogla bi preusmjeriti veći dio dostupnih hranjivih tvari i energije prema prokariotima, smanjujući opskrbu ribama koje ljudi konzumiraju.

Još jedno važno otkriće je povećanje proizvodnje ugljika od strane prokariota. Za svaki stupanj zagrijavanja oceana, predviđamo da će prokarioti u gornjih 200 metara oceana proizvesti dodatnih 800 milijuna tona ugljika godišnje, što je jednako sadašnjim emisijama cijele Europske unije.

Ove promjene mogle bi značajno smanjiti sposobnost oceana da apsorbiraju emisije ugljika koje stvaraju ljudi, što bi dodatno otežalo postizanje globalnih ciljeva neto-nultih emisija. Također, trenutne projekcije smanjenja globalnih ribljih zaliha pod utjecajem klimatskih promjena možda ne uzimaju u obzir kako zagrijavanje može restrukturirati morske hranidbene mreže u korist prokariota, što znači da bi predviđeni padovi mogli biti podcijenjeni.

Padovi u populaciji riba predstavljaju veliki problem za globalnu opskrbu hranom, jer oceani su glavni izvor proteina za oko 3 milijarde ljudi, piše Live Science.

Istraživanje predstavlja važan korak u razumijevanju promjena uloga morskih prokariota. No, značajne neizvjesnosti ostaju. Naša analiza temelji se na postojećim promatranjima, a klimatske promjene već mijenjaju uvjete u morskim ekosustavima na načine koje naši modeli možda nisu obuhvatili. Jasno je da znanstvenici moraju nastaviti poboljšavati svoje razumijevanje prokariota i kako ih klimatske promjene mogu utjecati.