Fytoplankton se okyselení oceánů přizpůsobuje snadno a rychle  
Dlouhodobá studie německých vědců prokázala, že jednobuněčné mořské řasy nárůst atmosferického oxidu uhličitého zvládají a na vysokou aciditu se přeškolí během jednoho roku.

 

Zvětšit obrázek
Mikroskopická řasa Emiliania huxleyi. Na povrchu má charakteristické vápenité útvary - kokolity. V průměru mají cca. 2,5 mikrometru. Snímek byl pořízen  elektronovým mikroskopem. (Foto: Lennart Bach, GEOMAR)

Z řad klimatologů často zaznívá, jak škodlivý dopad bude mít nárůst oxidu uhličitého na oceány a jak zásadně se to projeví ve změně globálního klima. Problémy mají souviset s rozpouštěním oxidu uhličitého ve vodě a vznikem kyseliny uhličité. Nebezpečnost takové změny vychází z dřívějších pozorování týkajících se chování některých korálů, plžů a mlžů a jejich reakcí na změny pH vody. Výsledky nynějších pokusů ale svědčí o něčem jiném - ohromném potenciálu jednobuněčných řas se rychle přizpůsobovat měnícím se podmínkám, včetně kyselosti vody.

Zvětšit obrázek
GEOMAR - západní (vlevo) a východní část kampusu (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung) Kiel, Německo

Podle Ulfa Riebesella z GEOMAR, člena výzkumného týmu Hemholtzova centra pro výzkum oceánu v Kielu, je z biogeochemického hlediska nejzajímavějším poznatkem zjištění, že si organismy jsou schopny upravit svůj metabolismus a vracet se ke své dřívější rychlosti kalcifikace i ve změněných podmínkách. Podle literárních pramenů věnujících se obsahu oxidu uhličitého ve vodě a hmotností kalcitových skořápek mikroorganismů tomu tak být nemělo a němečtí vědci od svých pokusů očekávali, že i jejich výsledky tyto tradované představy potvrdí. Místo toho zjistili, že titěrné organismy si pošramocenou kalcifikaci dokážou „opravit“ a že to zvládají během pouhých 500 generací.


Ke svým pokusům si němečtí vědci vybrali obyčejnou řasu Emiliania huxleyi, která byla pojmenována po Thomasu Henry Huxleyovi, jenž byl pro zanícenou obranu evoluční teorie přezdíván Darwinovým buldokem. Ten při zkoumání usazenin mořského dna pomocí klasického optického mikroskopu viděl v okuláru hojné drobné kulovité částečky. Nazval je "kokolity". Ale až elektronový mikroskop prozradil tajemství jejich podstaty i krásu drobné vápnité schránky.
Proč vědci pracovali s tak obyčejným organismem, který je jedním z asi pěti tisíc druhů fotosyntetizujících řas tvořících fytoplankton? Protože patří zřejmě k těm nejdůležitějším. Volně se vznáší v povrchové vrstvě vody a je v oceánech ekvivalentem suchozemských fotosyntetizujících rostlin. Stojí na samém začátku potravního řetězce. Je výrazným představitelem fytoplanktonu, jehož hmotnost je větší, než je hmotnost všech mořských živočichů dohromady. Emiliania huxleyi je  mocným hráčem v koloběhu uhlíku, protože ho váže při tvorbě schránky. V konečném důsledku tak atmosférický CO2 pohřbívá na mořské dno ve formě kalcitových usazenin.

 

Zvětšit obrázek
Doverské bílé útesy jsou z velké části složeny právě z kokolitů, které kdysi dávno tvořily schránky řas. Němečtí vědci prokázali, že i když se antropogenní činností přičiníme o nárůst koncentrace CO2 v atmosféře, tvorba kalcitů a pohřbívání uhlíku na dno moří by tím dotčeny být neměly. (Kredit: Flickr, Wikipedia cc-by-sa-2.0)

I když Emiliania huxleyi má tělo tvořené jen jedinou buňkou, její povrchové destičky – kokolity - jí činí jedinečnou. Je to jeden z nejpozoruhodnějších biominerálů na zemi, vzniká uvnitř buňky a je tvořen krystaly, které rostou v protokokolitovém prstenci. I když je jejich struktura složitá, ve skutečnosti jsou jen jakousi obdobou našich kostí a lastur měkkýšů. Rozdíl je v tom, že kokolity rostou do tvaru připomínajícího kabel navinutý na centrální trubičku, která na obou koncích přechází ve dva štítky. Jejich zakřivení odpovídá zakřivení buněčné stěny. Štítky jednotlivých kokolitů do sebe zapadají, překrývají se a tím vzniká neobyčejně pevná struktura. O stavebních složkách krunýřů těchto organismů – kokolitech, se podrobně zmiňujeme proto, že v teoriích globálního oteplování je jim přisuzována významná úloha.

 

Zvětšit obrázek
Kultivační nádoby v nichž vědci mikroorganismům naordinovali rostoucí kyselost oceánu. (Foto: Kai Lohbeck, GEOMAR)

Řasy použité v pokusu byly vyloveny poblíž norského pobřeží. Jejich rok trvající týrání kyselým prostředím ukázalo, že mikrorganismy se na vysoký obsah CO2 jsou schopny přizpůsobit rychle. Získané adaptované populace již za pouhý rok rostly v uměle „acidifikovaném oceánu“ výrazně rychleji, než ty nepřizpůsobené z kontrolní skupiny. To ale znamená, že se organismus stojící na samém základě potravního řetězce chová jinak, než předpokládají modely vývoje klimatu vycházející z předpokladu, že okyselení oceánů bude mít za následek vymizení kokolitů z vodního sloupce. Obavy z jejich ztráty souvisí s jejich efektem miniaturních zrcadel odrážejících sluneční světlo zpět do vesmíru. Nejde o maličkost, jejich odlesk zaznamenávají i satelity obíhající kolem Země. Ztráta  kokolitů a tím odrazivosti oceánů se měla projevit masivním oteplováním s mnoha dalšími nedozírnými globálními dopady. Například v obrovském propadu ukládání kokolitů na mořské dno a v narušením koloběhu „uklízení uhlíku“. Tento propad měl zásadním způsobem umocnit vznik skleníkového efektu a roztáčet spirálu zhoršování klima naší planety. Skutečné chování mikroskopických řas v kyselém prostředí ale na ruku této představě nejde. Podle nových poznatků z vod Baltického moře by případným okyselováním neměla být podstatně ovlivněna dokonce ani další funkce těchto primitivních mikroorganismů - produkce páchnoucího plynu dimetylsulfidu. Ten ve vyšších vrstvách atmosféry, oxiduje na kyselinu sírovou a její kapičky jsou ideálními nukleačními jádry na nichž kondenzuje vodní pára. Nemělo by tedy dojít ani k věštěnému narušení tvorby mraků nad oceány s následkem sucha v řadě míst na Zemi. Úbytek mraků nad vodní hladinou měl také škodit snížením odrazu slunečního záření s dopadem na oteplovací trend. A jak už to někdy bývá, stačil jednoduchý pokus, který snad ani jednodušší už být nemohl (slaná okyselená voda a obyčejná mořská řasa) a v představách klimatologů je všechno jinak. Paradoxně ty nejtitěrnější vodní organismy o hmotnosti necelých dvou biliontin gramu poslaly spolu s co2 ke dnu i alarmistické scénáře, které s flexibilitu mořských řas podcenily. Modelování, které je jejich základem, tím pádem totiž stojí na vodě.

Emiliania huxleyi ve 3D: http://youtu.be/F64aYNn8bpw

Prameny:  Nature Geoscience , doi: 10.1038/NGEO1441
 Emiliania huxleyi Home Page

Datum: 10.04.2012 07:13
Tisk článku

Zničí nás klima, nebo boj s klimatem? - Klaus Václav
 
 
cena původní: 99 Kč
cena: 84 Kč
Zničí nás klima, nebo boj s klimatem?
Klaus Václav
Související články:

Grónsko přišlo o 11 miliard tun ledu? No a?     Autor: Vítězslav Kremlík (06.08.2019)
Několik poznámek k další reinkarnaci „hokejkového grafu“     Autor: Vítězslav Kremlík (31.07.2019)
Vedro v Paříži: Srovnání 1947 a 2019     Autor: Vítězslav Kremlík (29.07.2019)
Rostoucí (nebo klesající) oblačnost je důsledek (nebo příčina) oteplení     Autor: Vítězslav Kremlík (19.07.2019)
Klíčový ledovec Grónska a severní polokoule roste     Autor: Josef Pazdera (27.03.2019)



Diskuze:

cca před 2 lety jsem viděl tvrzení, že skleníkový

Josef Hrncirik,2012-04-11 12:11:28

efekt z průmyslového navýšení CO2 je 2W/m2 průměrně, tj. furt. To by se snad za desítky let mělo projevit
i jako prokazatelné zvýšení teplot půdy a vody,nejen vzduchu či srážek. Jsou taková přesvědčivá data alespoň na úrovni 0,5 W/m2 ?

Odpovědět

Jedná se o definitivní zavěr ?

Mojmir Kosco,2012-04-11 10:26:31

nebo má určitý stupeň naznačení a možnosti?

Odpovědět

Jsou Ca2+ ionty a CO2 získané jinak než z CaCO3?

Josef Hrncirik,2012-04-10 16:49:32

V celkové bilanci pokud nejde o geologická období asi ne. Dokazatelně ppm CO2 v atmosféře prudce roste a tvrdilo se že atmosférický skleníkový efekt CO2 je rozhodující, dokonce i proti H2O v páře či mracích. Má někdo odvahu odhadnout podíly vody a CO2 na skleníkový efekt?

Odpovědět


Na co odvahu?

Pavel A1,2012-04-10 20:48:52

Není třeba odvaha a odhad, to jsou věci dávno známé, změřené a spočítané, viz třeba http://cs.wikipedia.org/wiki/Sklen%C3%ADkov%C3%A9_plyny.

Podíl CO2 na skleníkovém efektu je menší než setina procenta a je s odstupem nejmenší ze všech skleníkových plynů v atmosféře. Představa, že změnou jeho koncentrace se může výrazně změnit klima, to snad není ani směšné, pro tak nesmyslnou myšlenku není v Českém jazyce vhodné slovo.

Odpovědět


příspěvek CO2 není zase tak komicky malý

Jan Špaček,2012-04-11 09:51:07

Příspěvky jednotlivých plynů na globální oteplování
Water vapor H2O 36 – 72 %
Carbon dioxide CO2 9 – 26 %
Methane CH4 4 – 9 %
Ozone O3 3 – 7 %

Odpovědět


Vliv vodní páry

Vojtěch Kocián,2012-04-11 10:22:15

Ono se hlavně pořádně neví, co udělá voda, když se teplota zvýší. Bude účinek zesilovat tím, že bude v atmosféře víc páry nebo naopak oslabovat, protože se bude tvořit více mraků zvyšujících albedo planety?

Z pohledu na atmosféru jakožto relativně stabilní systém bych hádal spíš to oslabování oteplení. Ale nejsem klimatolog, jen kybernetik, takže vím, že někde musí být silná záporná zpětná vazba, jinak by se klima už dávno zhroutilo na jednu nebo druhou stranu. Voda mi do této role sedí dobře, ale jestli mě někdo poučí, že ta zpětná vazba je jinde, budu jen rád.

Odpovědět


vliv vodní páry

Jarda Souda,2012-04-11 11:54:09

Jan Špaček: vliv na teplotu povrchu planet má slunce 95%, atmosféra 5%. vaše % nepovažuji za relevantní, Ten vliv CO2 je nereálný, obsah CO2 je v ppm a voda je řádově i v % a poměr 25% ku 70% to je úplně mimo selský rozum...Hlavním a co do účinků vpodstatě jediným Termoregulátorem naší planety je VODA a její koloběh!!!
vliv vodní páry: je prokázáno že voda v atmosféře se chová jak skleníkový plyn tak také opačně, kdy funguje jako zrcadlo a odráží sluneční paprsky zpět do vesmíru. Záleží v jaké podobě(led, voda), jaké hustotě, a jaké výšce atmosféry se voda nachází a podle toho převládá buď odraz vln do vesmíru nebo odraz k Zemi.

Odpovědět


wow

Daniel Konečný,2012-04-11 12:20:43

Jan Špaček: takze globalni oteplovani uz je tak strasne bezprecedentni, nebezpecne a nadprirozene ze uz se i jeho celek znaci jako 114%?

Odpovědět


na obranu p Špačeka

Marek Fucila,2012-04-11 13:36:07

Tie údaje má z anglickej verzie wikipedie pre predtým uvedené české heslo "Skleníkové plyny": http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas

Čím nijako neobhajujem ich pravdivosť. Pri takých rozsahoch asi budú z viacerých navzájom si odporujúcich zdrojov, takže ich dôveryhodnosť je veľmi nízka.

Odpovědět


omlouvám se že jsem nedodal zdroj

Jan Špaček,2012-04-11 13:50:43

Marek Fucila správně napsal, že jsem jako zdroj použil Anglickou wiki, která citovala další zdroje. Máte někdo jiný zdroj, který by uváděl jiné čísla?
Sčítat maximum z rozsahů pravděpodobných příspěvků jednotlivých plynů na skleníkový efekt a dojít k závěru že 114 % je hloupost, je hloupost.

Odpovědět


stydim se

Daniel Konečný,2012-04-11 18:25:00

Ignoroval jsem chemicke znacky mezi kterymi mi zapadli dolni hranice, tak jsem si nevsim, ze to jsou intervaly. Opravdu hloupost

Odpovědět


Roman Rodak,2012-04-12 10:44:16

Povedať, že CO2 má mizivý/zanedbateľný vplyv na teplotu sa mi zdá tiež dosť hlúpe. Jeden (jediný?) skutočný príklad je Venuša, ktorá je 2x ďalej od Slnka ako Merkúr, no teplota na povrchu je 460 °C oproti Merkúrovým priemerným 170 °C. CO2 tvorí takmer celú atmosféru Venuše.

Odpovědět


To:Roman Rodak

Jarda Souda,2012-04-12 16:24:41

Jestli právě ono množství CO2 nebude nejdzodpovědnější za vysokou teplotu Venuše, i kdyby na tom neměla podíl hustota atmosféry, tak jen z jednoduchého pV=nRT (zdroj z wikiped) mi vyšlo že na Venuši je koncentrace CO2 skoro 100 000 krát větší než na Zemi. resp. tam CO2 jako skleníkový plyn působí, ale je otázkou zda tomu je i na Zemi když máme složení atmosféry N, O... H2O ...dlouho nic CO2,CH4...a další a jen poměr N/CO2 je cca2600:1, O/CO2 700:1 opravdu může tak nepatrná část celku působit tak extrémním přírustkem?

Odpovědět


Roman Rodak,2012-04-13 11:15:15

Pán Souda, neviem teraz či to píšete ironicky, ale celý môj príspevok bol o CO2 zodpovednom za teplotu na Venuši. Rozdiel medzi koncentráciou H2O a CO2 určite nie je "dlouho nic", ale je cca 10-násobný. K poslednej otázke či môže nepatrná časť celku pôsobiť výrazne - môže, pretože nie každá veličina je lineárne závislá na inej. Atmosféra je typickým chaotickým systémom s množstvom spätných väzieb a na Vašom mieste by som takýmto extrémnym zjednodušením na lineárnu závislosť ani neskúšal argumentovať.

Odpovědět


To:Roman Rodak

Jarda Souda,2012-04-13 14:26:19

Ironicky jsem svůj příspěvek nepsal, myslím, že pouze máme jiný pohled na věc a přeme se o význam věty: Povedať, že CO2 má mizivý/zanedbateľný vplyv na teplotu sa mi zdá tiež dosť hlúpe.
Vy jste uvedl jako příklad účinků CO2, Venuši. Souhlasím že za vysokou teplotu bude zodpovídat CO2 (společně s hustotou atmosféry a teplotou jádra..)a vzhledem k téměř 100% obsahu CO2 mě takovéto vysvětlení přijde logické. Avšak převést účinnek z planety se skoro 100% koncentrací plynu na planetu kde je konc. CO2 0,03%, není příklad vhodný na poukázání znatelného příspěvku tohoto plynu na skleník.ef. na Zemi.
Můj propočet množství CO2 ku N2 a O2 neměl za účel ukazovat lineární závislost na koncentraci a skleník.ef. , spíše jako neúměrné zveličení působení něčeho o koncentraci 0,03% údajně zodpovědné ze 7-20%( angl. wiki) na sklen.ef. v porovnání se složkami zahrnující 78% a 21%, rozdílnost vlastností (tepelné kapacity, body varu...)těchto molekul se neliší tak mnoho aby kompenzovali či přerůstaly svými účinky molekuly s mnohem větší koncentrací..
Můj názor (vykrystalizovaný ze selského rozumu a pozorování,)je že z atmosféry má na vývoj teploty povrchu Země vliv pouze voda! CO2, CH4 ad. jsou oproti ní zanedbatelné s ne více jak 1% příspěvkem.
PS: ano uznávám vaši námitku"dlouho nic" H2O je cca 10-40X více než CO2 (psát dlouho nic nebylo úplně košér).

Odpovědět


Pán Rodak

Pavel A1,2012-04-13 17:40:24

Za vysokou teplotu u povrchu Venuše může z největší části adiabatické stlačení atmosférických plynů, vlastní skleníkový efekt k tomu dodává asi 20° až 30°.

CO2 je totiž velice špatný skleníkový plyn. Aby nějaký plyn hodné pohlcoval IČ záření, musí mít hodně hustá a široká vibrační a rotační spektra, a tedy musí mít molekulu z minimálně tří atomů a nepravidelného tvaru. CO2 má ale molekulu lineární, proto má rotační spektra úzká a řídká a proto IČ záření pohlcuje hodně špatně ve srovnání s vodou nebo metanem (ten má sice molekulu symetrickou, zato z pěti atomů). Pokud někdo uvádí, že CO2 je zodpovědný za řádově desítky procent skleníkového efektu, tak do toho započítává vybájené zpětné vazby, pro které neexistuje žádný důkaz.

Odpovědět

kokolity a fotosynteza

Jindra Fisnar,2012-04-10 11:38:43

Dobrý den diskutující veřejnosti,
Může mi někdo přiblížit jak přes svojí schránku kokolitky provádejí fotosyntezu? Navíc když zvyšují albedo oceanu, tzn. svetlo spiše odrážejí svojí schránkou (odražené světlo je navíc bílé). Paní Wikipedie je v tomto bodě poměrně stručná.

Kokolitky očividně přežily všechny dosavadní hromadnější vymírání, při kterych se fyzikalní vlastnosti povrchové vrstvy mořské vody pravděpodobně měnily ještě razantněji (pouze muj lajckej odhad :)

Děkuji za zajímavý článek.

Odpovědět


propouští sluneční světlo

A Vejmelkova,2012-04-10 12:15:53

Čistý kalcit je průhledný. Navigovali se podle něj Vikingové.

Odpovědět

Klesanie kokolitov na dno

John Ramen,2012-04-10 10:36:35

"Doverské bílé útesy jsou z velké části složeny právě z kokolitů. Němečtí vědci prokázali, že i když se antropogenní činností přičiníme o nárůst koncentrace CO2 v atmosféře, tvorba vápenců a ukládání uhlíku na dno moří by tím dotčeny být neměly. (Kredit: Flickr, Wikipedia cc-by-sa-2.0)"

Klesanie kokolitov na dná morí v "makrorežime":
http://www.youtube.com/watch?v=ALdH-8uZPrs
"White cliffs of Dover suffer large collapse."

Chjo, snaha kokolitov klesať na dno mora mi naozaj neunikla.

/koniec minisarkazmu :P

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace