Vstupte do zóny soumraku: Vědci se ponoří do tajemného středu oceánů

Foto: Solvin Zankl/NPL

---

Obrovské divoké hloubky mezi světlem a stínem čelí rostoucím hrozbám vyplývajícím ze změny klimatu a nadměrného rybolovu

Je domovem většiny biomasy mořských ryb a každoročně pomáhá odstranit z atmosféry odhadem 4 miliardy tun oxidu uhličitého. Nyní se vědci chystají ponořit do zóny soumraku, z velké části neprozkoumané vrstvy oceánu hluboké 200 až 1000 metrů, o kterou se někteří obávají, že je ohrožena měnícím se klimatem a zvýšeným tlakem rybolovu, napsal server Nature.

V rámci mise za 25 milionů USD pojede NASA v dubnu do severního Atlantiku, aby zde studovala pohyb uhlíku mezi atmosférou a hlubokým oceánem. Další se k expedici připojí díky společnému podniku, který byl odhalen minulý týden na setkání Americké geofyzikální unie v oceánské vědě v San Diegu v Kalifornii.

„Jde doslova o největší investici, která kdy byla provedena v zóně soumraku,“ říká Dave Siegel, oceánograf z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. Vede misi NASA s názvem Export Processes in the Ocean od Remote Sensing neboli EXPORTS. Přidání sítě spolupracovníků slibuje posílení sdílení dat a koordinaci s dalšími výzkumnými úsilími po celém světě. „Pokud se dokážeme spojit, můžeme si navzájem pomoci.“

Instalatérství hlubin

Zóna soumraku začíná tam, kde selhává fotosyntéza, a sahá až tam, kde se světlo úplně zužuje. Zde je nespočet tvorů závislý na fekálních peletách a mrtvých organismech, které padají shora – typicky označované jako mořský sníh. Drobní pastevci také stoupají do horního oceánu, aby každou noc lovili, což znamená největší migraci zvířat na Zemi. Větší predátoři, jako jsou velryby a žraloci, často hledají potravu v tomto pásmu vody a lidé také stále více sledují jeho štědrost. Komerční rybolovné operace v Norsku a dalších zemích již začaly sklízet krill, který obvykle obývá zónu soumraku.

Někteří vědci se obávají, že využití této, z velké části nevyužité zásoby bílkovin, se v budoucnu zvýší kvůli rostoucí poptávce po potravinách. To by mohlo ovlivnit mořskou potravinovou síť a v konečném důsledku i klima, říká Philip Boyd, mořský ekolog z University of Tasmania v Hobartu v Austrálii, který vede projekt, jehož cílem je zjistit, kolik uhlíku padá do propasti v jižním oceánu.

Oceán poskytuje lidstvu zásadní službu tím, že vytahuje uhlík z atmosféry, a to závisí na tom, co se stane v zóně soumraku, říká Ken Buesseler, námořní radiochemik z Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) v Massachusetts. „Je to tak jednoduché,“ říká, „ale není snadné to měřit.“

Foto: Flip Nicklin/NPL

NASA poskytla výzkumu v oblasti soumraku velkou podporu svou investicí do projektu EXPORTS, který odstartoval v roce 2018 expedicí do severního Tichého oceánu. Nízké koncentrace železa v této oblasti oceánu omezují rozkvět fotosyntetického fytoplanktonu a předběžné výsledky potvrzují, že se tam hluboko do oceánu dostává méně uhlíku. Nadcházející expedice se bude konat poblíž Britských ostrovů v oblasti bohaté na živiny, kde jsou běžné květy fytoplanktonu. Zde vědci identifikují a sledují květ, jak se pohybuje s oceánskými proudy, a sledují pohyb živin vodním sloupcem pomocí plováků a lapačů sedimentů. Současně budou vědci nahlížet dolů z vesmíru pomocí satelitů.

Část uhlíku vytaženého z atmosféry fytoplanktonem je recyklována mikroby a pastevci a poté přeměněna zpět na CO₂. Ale další část – možná 10 % v průměru na celém světě – se propadá zónou soumraku do hlubokého oceánu, kde by mohla být bezpečně izolována po staletí. Pochopení této „biologické uhlíkové pumpy“ pomůže vědcům předpovědět, jak budou oceány a planeta reagovat na rostoucí hladiny skleníkových plynů, říká Siegel.

Sdružování zdrojů

Ke dvěma lodím NASA se připojí třetí provozovaná WHOI, která provozuje vlastní misi v hodnotě 35 milionů USD na průzkum života v zóně soumraku. Tento projekt je financován neziskovou inspirativní přednáškovou skupinou, TED a filantropickými organizacemi. Zúčastní se výzkumníci z dalších zemí včetně Austrálie a Spojeného království, kteří budou testovat svá zařízení ve stejnou dobu jako ostatní projekty, což by mělo v budoucnu usnadnit srovnání výsledků.

Tato koordinace je prvním velkým úspěchem společného průzkumu Twilight Zone Ocean Network (JETZON), nové společné iniciativy oznámené minulý týden v San Diegu. Vedoucí představitelé JETZON představili vizi pro identifikaci priorit výzkumu, koordinaci experimentálních protokolů a sdílení dat. Ačkoli jde o neformální a dosud nefinancovanou síť, mohla by vědcům pomoci organizovat a spolupracovat v terénních kampaních, aby bylo zajištěno, že výzkumníci mohou pokrýt obrovskou rozlohu zóny soumraku bez překrývání úsilí.

„Nyní je vhodná doba pro velké pozorovací kampaně,“ říká Corinne Le Quéré, klimatolog z Tyndallova centra pro výzkum klimatických změn v Norwichi ve Velké Británii. Mořské ekosystémy jsou zásadní pro pochopení toho, jak oceány sekvestrují uhlík, ale zůstává nejasné, jak se tyto ekosystémy v budoucnu změní. Terénní studie pomohou odpovědět na tyto otázky, říká Le Quéré.

Úsilí JETZON koordinovat úsilí v terénu se již vyplácí, říká Stephanie Hensonová, mořská ekoložka z Národního oceánografického centra v Southamptonu ve Velké Británii a spoluvedoucí výzkumného projektu, který bude spolupracovat s EXPORTS v severním Atlantiku. Hensonová dříve panikařila, když přemýšlela, zda vědci někdy dokážou rozluštit, jak funguje biologická uhlíková pumpa v zóně soumraku, ale říká, že se věci hledají nahoře. „Pořád jsem trochu v panice,“ říká, „ale teď máme více dat.“

Zdroj: Nature