Australian metsäpalot aiheuttivat merielämän räjähdyksen tuhansien kilometrien päässä

Gwada Kayan Aikinmu Don Kawar Da Matsaloli

Metsäpaloista nouseva savu sisältää ravinteita, jotka voivat aiheuttaa leväpopulaatioiden räjähtämisen.

Savu nousi maastopaloista Australian itärannikolla vuoden 2019 lopulla. Uusi tutkimus osoittaa, että näiden tulipalojen savussa oleva rauta todennäköisesti auttoi leviämään valtamerissä tuhansien kilometrien päässä.

Japanin kansallisen tieto- ja viestintäteknologian instituutin luvalla

Tämä tarina on osa tarinaryhmää nimeltä Maanläheinen

Biologisen monimuotoisuuden kriisi, selitetty

Kaksi vuotta sitten eteläisellä Tyynellämerellä levien räjähdys kasvoi yli 2 000 mailia leveäksi - noin Australian leveäksi.

Jättiläinen leväkukinnat ovat usein sidoksissa maaperän saastumiseen, kuten valumaan viljelysmaalta, joka on täynnä ravinteita, kuten typpeä, joita nämä kasvimaiset organismit tarvitsevat menestyäkseen. Mutta täällä keskellä merta ei ollut lähellä maatiloja tai tehtaita.

Rönsyilevää kukintaa ruokkii sen sijaan jokin kaukainen ja odottamaton: metsäpalot tuhansia kilometrejä länteen.

Jonkin sisällä uusi maamerkkitutkimus julkaistu lehdessä Luonto , tutkijat päättelevät, että savu nousee Australiasta historialliset vuoden 2019 metsäpalot ajautui merelle ja hedelmöitti valtavia leväyhteisöjä. Kirjoittajat kirjoittavat, että savu, joka sisälsi ravinnerautaa, aiheutti leväkukintoja, jotka olivat yhdessä Australiaa suurempia.

Tiedämme, että näillä tulipaloilla on katastrofaalisia vaikutuksia paikallisiin ekosysteemeihin, sanoi Nicolas Cassar, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja biogeokemian professori Duken yliopistosta. Mutta levittämällä ravinteita, hän sanoi, ne vaikuttavat myös ekosysteemeihin, jotka ovat tuhansien kilometrien päässä.

Satelliitti tallensi tämän kuvan, jossa näkyy punaisen värinen savu- ja tuhkapilvi valtameren yllä Australian metsäpaloista vuoden 2020 alussa.

Japanin kansallisen tieto- ja viestintäteknologian instituutin luvalla

Koska alueita Amerikan länsi kohtaan Välimeren painiskella toisen tuhoisan metsäpalokauden kanssa, tutkimus lisää uuden ulottuvuuden ymmärryksemme siitä, kuinka ilmaston aiheuttamat katastrofit muuttavat planeettaa. Opimme, että tulipalojen vaikutukset ulottuvat paljon ihmiskuolemien, tasoitettujen kotien ja hiiltyneiden metsien määrää pidemmälle. Äärimmäiset metsäpalot muuttavat myös vedenalaisia ​​ekosysteemejä kaukana liekeistä.

Kuinka metsäpalojen savu voi lannoittaa merta

Kuten jokainen Yhdysvaltain lännessä asuva tietää, metsäpalon savu on täynnä kaikenlaista tavaraa myrkyllistä hengitettynä mukaan lukien hiilimonoksidi ja typen oksidit. Likainen ilma on yksi vakavimmista kansanterveysuhkista, ja sen tiedetään olevan ajella vuosia pois elinajanodoteesta .

Mutta vaikka metsäpalon savu on haitallista ihmisille, se - joka sisältää tyypillisesti ravinteita, kuten rautaa ja fosforia - voi auttaa leviä ja kasveja kasvamaan, aivan kuten lannoite voi auttaa pelastamaan kuihtuneet huonekasvit. Jotkut näistä ravintoaineista tulevat suoraan palavista metsistä tai niityistä, kun taas toiset ovat pölyssä, jonka tulipalot imevät ja nousevat ilmaan, sanoi Douglas Hamilton, Cornellin yliopiston tutkija, joka johti tutkimusta. tuore arvostelu miten aerosolit vaikuttavat valtamerten biogeokemiaan.

Satelliittitietojen mukaan vuoden 2019 metsäpalojen nokea leviää Australiasta itään.

Weiyi Tang et ai. / Luonto

Joissakin tapauksissa savu laskeutuu maan päälle - kuten on yleistä Yhdysvalloissa, jossa tuuli pyrkii puhaltaa savua, joka nousee länsiosavaltioista kohti itärannikkoa. Siksi taivas New Yorkin yllä oli sumuinen tänä kesänä maastopalojen riehuessa Kaliforniassa ja Oregonissa.

Muilla alueilla ilmavirrat kuitenkin lähettävät sen merelle. Näin tapahtui Australian tuhoisan metsäpalokauden aikana, joka alkoi vuonna 2019, tutkimuksen mukaan. Paloista nousevaa savua - joka paloi 21 prosenttia maan lauhkeasta ja leveälehtisistä metsistä - matkusti länteen eteläiselle Tyynellemerelle, missä se asettui vesille, joilla on suhteellisen alhainen rautapitoisuus. siellä, minkä tahansa Kirjoittajat kirjoittivat, että suuren raudan lähteen uskotaan olevan valtameren alkutuotannon tärkeä tekijä.

Tämän seurauksena tutkijat väittävät, että savu sai aikaan valtavia leväkukintoja - keskittyen Australian eteläpuolella ja kaukana Etelä-Amerikan länsirannikosta. Kukinnat, jotka näkyvät punaisella alla olevassa kartassa, saavuttivat huippunsa tammikuussa 2020 ja kestivät noin neljä kuukautta, kirjoittajat sanoivat.

Australian metsäpalot vuonna 2019 saivat aikaan suuria leväkukintoja, jotka näkyvät tummanpunaisena.

Weiyi Tang et ai. / Luonto

Tulokset ovat erityisen yllättäviä, kun otetaan huomioon, että tyypillisenä vuonna levämäärä näillä alueilla on tutkimuksen mukaan itse asiassa pienempi Australian kesällä (Pohjois-Amerikan talvella).

Tiedemiehet ovat tienneet vuosia, että tuulen kuljettama pöly on levien ravintoaineiden lähde, Hamilton sanoi, mutta heillä oli vain aavistus, että myös tulella oli tärkeä rooli. He sanoivat, että tämä tutkimus on ensimmäinen, joka yhdistää suuret tulipalot suuriin kukintoihin, mikä tekee työstä uraauurtavan.

Ovatko Kalifornian tulipalot sekaisin Tyynenmeren kanssa?

Valtavat metsäpalot ovat polttaneet jo satoja tuhansia hehtaareja Kalifornia , Brasilian Amazon , ja Siperia Tämä vuosi. He ovat tuhonneet koteja, pyyhkiä pois villieläimiä ja tulvineet ilmaa kasvihuonekaasuilla. Muuttavatko ne myös läheisten valtamerten biologiaa? Asiantuntijoiden mukaan se riippuu useista tekijöistä, kuten palon koosta ja tuulen suunnasta.

Joskus esimerkiksi läntisten metsäpalojen savu leviää Tyynenmeren yli. Näin tapahtui vuoden 2017 Thomas Firen aikana Etelä-Kaliforniassa, joka oli tuolloin osavaltion historian suurin. Savu levisi Santa Barbara -kanavan yli, ja tutkimusta ehdottaa, että se on saattanut muuttaa meren ekosysteemiä siellä. Kun kirjoittajat testasivat vettä tulipalon aikana, he löysivät epätavallisen suuren määrän tiettyjä merileviä, joita kutsutaan dinoflagellaateiksi, sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja ja Kalifornian Santa Barbaran yliopiston tohtoriopiskelija Sasha Kramer. Ei ole selvää, mitä se tarkalleen ottaen tarkoittaa ekosysteemin terveydelle, mutta erilaisten levien tiedetään sitovan paremmin tai huonommin absorboimaansa hiiltä, ​​hän sanoi. (Kirjoittajat eivät löytäneet enempää leviä kaiken kaikkiaan.)

Thomas Firestä nousee valtava savupilvi, joka nähtiin Kalifornian Venturassa joulukuussa 2017.

Al Seib / Los Angeles Times Getty Imagesin kautta

Kaksi monista merilevälajeista, jotka havaittiin Etelä-Kaliforniassa vuoden 2017 Thomas Firen aikana.

Sasha Kramerin luvalla

Muualla maailmassa tutkimukset ovat löytäneet vahvemman yhteyden tulipalojen ja kasviplanktonin välillä. Vuonna 2003 erityisesti merkittävä paperi yhdisti vuoden 1997 punaisen vuoroveden, joka tukahdutti hapesta koralliriutan Sumatralla tappaen kalat ja itse riutan – Indonesian metsäpaloihin. Kirjoittajat kirjoittivat, että Indonesian vuoden 1997 metsäpalojen aiheuttama rautalannoitus riitti tuottamaan poikkeuksellisen punaisen vuoroveden, mikä johti riutakuolemaan tukehtumisesta.

Maastopalon savu voi myös aiheuttaa levän ilmapalloon makean veden joissa ja järvissä. Se aiheuttaa yleensä todella suuren kukintareaktion, koska [levät] vain istuvat siellä hedelmöittymässä auringossa, Kramer sanoi. Näissä tapauksissa levä tarvitsee kukintaakseen tyypillisesti fosforia eikä rautaa, Hamilton sanoi.

Maastopalojen savun on jopa osoitettu lannoittavan kasveja maassa. Yksi merkillinen tutkimus vuodesta 2019 lähtien Etelä-Afrikassa syttyvistä tulipaloista peräisin oleva fosfori kulkeutui aina Amazonin altaalle asti, missä se lannoitti sademetsää.

Kuinka vakavien tulipalojen lisääntyminen muokkaa valtameriemme tulevaisuutta

Vaikka metsäpalot ovat yleistymässä ja vakavampia ilmastonmuutoksen takia , tiedemiehet eivät vieläkään ole varmoja, mitä se tarkoittaa valtameriemme tulevaisuudelle.

Kuten Luonto tutkimus osoittaa, tulipalot voivat vauhdittaa suuria leväkukintoja, mutta paljon riippuu paikallisesta ympäristöstä. Jos ekosysteemissä on jo runsaasti ravinteita, esimerkiksi raudan tai fosforin virtaus ei välttämättä tuota kukintaa.

Vaikka kukinta olisikin, ei aina ole selvää, onko se hyvä vai huono. Kasviplankton, kuten kasvit, on fotosynteettistä ja absorboi hiilidioksidia (CO2) kasvaessaan. Periaatteessa enemmän leviä tarkoittaa vähemmän hiilidioksidipäästöjä. Siksi jotkut ihmiset ovat ehdottaneet valtameren lannoitus raudalla keinona torjua ilmastonmuutosta. Mutta suuretkaan leväkukinnot eivät välttämättä ime tarpeeksi hiiltä kompensoimaan niitä ruokkivien metsäpalojen aiheuttamaa hiilidioksidia. Jotkut levät myös todennäköisesti vapauttavat varastoimaansa hiiltä takaisin ilmakehään hajoaessaan, kun taas toiset, kuten piilevät, lukitsevat sen todennäköisemmin pysyvästi, Kramer sanoi.

Parasta on olla luottamatta tähän kasviplanktonin hiilenpoistoon, vaan lopettaa hiilidioksidipäästöt, Hamilton sanoi.

Palomies Uudessa Etelä-Walesissa, Australiassa, ruiskuttaa vettä kontrolloituun palovammaan maan tuhoisan 2019 metsäpalokauden aikana.

David Gray / Bloomberg Getty Imagesin kautta

Leväkukinnat voivat myös aiheuttaa tuhoa villieläimille ja viedä ekosysteemit pois tasapainosta. Kukkii Floridassa mm. ovat tappaneet tuhansia kaloja ja jopa manaatteja. Ne ovat myös aiheuttaneet kuolleita vyöhykkeitä ympäri maailmaa, mukaan lukien osissa Meksikonlahdetta ja Chesapeake Bayta, joissa ei ole tarpeeksi happea eläimille selviytyäkseen. Jos ei muuta, he todennäköisesti muuttavat ravintoketjua, Hamilton sanoi.

Tämä tutkimus herättää paljon uusia kysymyksiä, kuten kuinka tulipolttimoinen kasviplankton vaikuttaa valtameribiologiaan ja hiilinieluihin, ja vaikeuttaa entisestään tulevia ilmastomalleja. Se korostaa myös levotonta vastakkainasettelua: voimme sekä hämmästyä katastrofien tieteestä että olla syvästi huolissaan siitä, mitä se meille kertoo. On hämmästyttävää, että Australian tulipalot hedelmöittävät valtameriä Etelä-Amerikan rannikon edustalla – ja on huolestuttavaa ajatella, mitä se voisi tarkoittaa siellä eläville merieläimille.