Sebagai saintis bergegas untuk mengetahui bagaimana suhu cuaca yang memanaskan laut akan menjejaskan ekosistem marin di seluruh dunia-dari pemutihan terumbu karang ke laluan pemindahan yang berubah-ubah-salah satu organisma laut yang paling biasa adalah membantu penyelidik mengukur perubahan yang telah berlaku. Rekod-rekod fosil berabad-abad dan data tangkapan langsung menunjukkan bahawa beberapa populasi plankton marin mencerminkan perubahan yang jelas sebagai tindak balas terhadap perindustrian manusia dan lautan pemanasan yang telah datang dengannya.
Penyelidik menemui perbezaan yang ketara antara komuniti foraminifera-makhluk bersenjata tunggal yang planktonik yang terapung di perairan lautan-dari sebelum dan selepas permulaan era perindustrian sekitar 170 tahun yang lalu, menurut satu kajian yang diterbitkan minggu ini di Alam . Nisbah spesies plankton di komuniti ini beralih berkadaran dengan perubahan suhu laut, menunjukkan bahawa pemanasan laut telah sangat mengubah populasi dan ekosistem laut yang lebih luas.
Walaupun idea bahawa perubahan iklim memberi kesan kepada kehidupan marin bukanlah sesuatu yang baru, kajian plankton menggabungkan satu set data yang luar biasa lengkap yang merangkumi dunia dan memotong jauh ke dalam abad yang lalu untuk menegaskan kesan manusia ke lautan.
Planktonic foraminifera menyediakan rekod fosil yang komprehensif kerana kulit kalsi keras mereka dipelihara dengan baik di lapisan sedimen di dasar lautan, kata pengarang utama Lukas Jonkers, ahli oceanography paleontologi di Universiti Bremen di Jerman. Organisme juga menampung perairan di seluruh dunia. Walaupun jarang terdapat di permukaan lautan, foraminifera planktonik banyak dalam kedalaman yang lebih tinggi, dan di beberapa tempat mereka memajukan seluruh lantai di dasar laut, kata Jonkers.
Memulihkan perangkap sedimen di atas kapal penyelidikan Meteor di Lautan Atlantik Utara tropika. Perangkap sedimen sedemikian memberikan maklumat tentang komuniti spesies foraminifera planktonik moden, yang didapati secara sistematik berbeza daripada masyarakat pra-industri dari sedimen. (Christiane Schmidt) "Kita boleh membandingkan dengan baik pengagihan spesies di zaman moden dengan masa lalu, " kata Jonkers. "Tidak ada banyak kumpulan zooplankton di mana rekod fosil sangat dipelihara. Malah, saya tidak fikir ada apa-apa. "
Untuk memahami keadaan komuniti ini sebelum era perindustrian bermula, Jonkers dan pasukannya menganalisis lebih daripada 3, 700 sampel yang dikumpulkan sebelum ini dari lapisan sedimen di dasar lautan. Berdasarkan seberapa cepat sedimen berkumpul dan bercampur-campur di dasar laut, saintis menganggarkan bahawa lapisan atas teras sedimen - pada dasarnya "silinder lumpur" ditarik dari dasar lautan-akan mengandungi fosil yang berabad-abad lamanya, kata Jonkers, meramalkan revolusi perindustrian.
Pasukan itu kemudiannya membandingkan sampel pra-perindustrian ini dengan data terkini yang dikumpul menggunakan perangkap sedimen, yang merupakan corong-corong yang dihimpunkan ke dasar laut yang merebut apa-apa yang jatuh dari lapisan atas laut (termasuk plankton yang hanyut melalui air). Menggunakan maklumat yang dikumpul dari tahun 1978 hingga 2013, penyelidik mendapati bahawa komuniti foraminifera planktonic berubah dengan ketara dalam tempoh masa antara deposit fosil laut dan organisma yang ditangkap dalam perangkap sedimen.
Peralihan, diukur dengan membandingkan banyaknya puluhan spesies plankton dalam sampel, tidak kelihatan rawak. Jumlah perubahan dalam komuniti plankton berkorelasi dengan tahap perubahan suhu yang didokumentasikan di perairan sekitarnya. Arah peralihan masyarakat juga sebahagian besarnya dipenuhi dengan pola perubahan suhu laut, sebagaimana penulis mendapati apabila mereka memadankan fosil-seflof seafloor dengan analog yang paling dekat mereka dalam masyarakat moden.
Dengan data yang menunjukkan perlawanan dalam kedua-dua darjah dan arah perubahan, Jonkers berkata dia yakin bahawa suhu adalah daya penggerak untuk perubahan dalam populasi foraminifera planktonik.
"Saya menjangka untuk melihat perbezaan dan kesan perubahan global, " kata Jonkers. "Tetapi saya tidak menjangkakan bahawa isyarat akan begitu jelas."
Kajian baru ini berulang pada skala global yang ditemui penyelidik lain dalam bidang tertentu, kata David Field, ahli sains marin di Hawaii Pacific University yang telah meneliti foraminifera planktonik tetapi tidak terlibat dalam kajian ini. Walaupun para saintis belum sepenuhnya membongkar mengapa masyarakat plankton sedang berubah, bukti dari kajian ini dan yang lain jelas menunjukkan pemanasan lautan sebagai punca kemungkinan, sama ada sebagai pengaruh langsung atau sebagai pemacu tidak langsung dari aspek lain dalam persekitaran bawah air, Bidang kata.
Membandingkan sampel perangkap sedimen ke fosil laut mungkin bukan analogi sempurna-perbezaan dalam pemeliharaan boleh menjadi pengaruh yang mungkin pada data-tetapi Field mengatakan bukti penulis memberikan sokongan yang menarik untuk pengaruh besar pemanasan laut terhadap spesies laut.
"Ini menunjukkan bahawa pemanasan mula memberi kesan kepada ekosistem marin sejak lama dahulu, bahkan sebelum kita menyimpan rekod yang baik di atasnya, " kata Field. "Kita boleh menjangkakan lebih banyak kesan pemanasan lautan terhadap ekosistem pada masa akan datang. Lautan akan terus berubah dengan cara yang tidak pernah kita lihat sebelumnya. "
Planktonic foraminifera mungkin tidak sama seperti ikan paus atau bintang laut, tetapi luas rekod fosil mereka menyediakan asas yang berguna untuk mengesahkan trend kehidupan laut yang lebih luas yang berubah sebagai tindak balas kepada aktiviti manusia. Pergeseran dalam komuniti plankton adalah penunjuk mengenai "gambaran yang lebih besar" bagi ekosistem marin memandangkan suhu laut terus meningkat pada kadar yang semakin meningkat, kata Jonkers.
"Persoalannya, apa yang akan berlaku dengan perubahan iklim yang sedang berlaku?" Kata Jonkers. "Walaupun pada satu tahap [perubahan suhu], kita sudah melihat perubahan besar dalam foraminifera planktonik, dan mungkin juga dalam biota laut yang lain. Ini bermakna bahawa semua spesies ini perlu menyesuaikan diri, dan pada masa ini, kita tidak tahu sama ada mereka boleh, atau jika mereka boleh melakukannya dengan cepat. "
