Produktiwiteit hotspots in 'n andersins voedingstowwe oseaan. Hoë oorvloed van plankton-eet vis op 'n Indo-Stille Oseaan koraalrif. Zafer Kizilkaya, CC BY-SA

Dit was Charles Darwin, Byna 200 jaar gelede, wat die eerste keer gevra hoe dit kan wees dat koraalriwwe kan floreer in 'n relatief dorre dele van die Stille Oseaan. daarna hierdie raaisel het bekend geword as Darwin se paradoks.

'N studie gepubliseer hierdie week in Nature Kommunikasie help beantwoord hoe koraal oases kan bestaan ​​in oseaniese woestyne.

Die eenvoudige verduideliking is die teenwoordigheid van mikroskopiese waterplante wat bekend staan ​​as fytoplankton. Die meer ingewikkelde, wetenskaplike antwoord - wat vra waarom koraal-eilande sulke produktiewe hotspots is - staan ​​bekend as die Island Mass Effect (IME).

Die bevindinge van die nuwe studie bied wetenskaplikes wat mariene visserye en habitatte te bestudeer met belangrike insigte in hoe koraalrif eiland stelsels so produktief kan wees, wat as brandpunte van spesiediversiteit wat op sy beurt, help vul visserye en bied beskerming kus. Hierdie kennis kan help inlig oseaan bestuursplanne, veral as ekostelsels te reageer op klimaatsverandering.Illustrasie van die eilandmassa-effek van die nuwe studie gepubliseer in die natuur.

Die eilandmassa-effek (IME)

Die IME, die eerste keer beskryf deur die Botaniese Universiteit van Hawaii, Maxwell S. Doty en kollegas, is 'n verskynsel waarin die groei van fytoplankton verbeter word naby eiland-reef-ekosisteme.

Tot nou toe het al studies probeer om die redes vir die IME verduidelik gedoen oor klein, geografies beperk gebiede, soos 'n enkele eiland of koraalrif groep.

Dit is waar die Nature Kommunikasie Papier se hoofskrywer, Jamison Gove van die Nasionale Oseaniese en Atmosferiese Administrasie (NOAA), en sy kollegas kom in.

Hul nuwe studie is die eerste om die IME beskryf oor die omvang van 'n hele oseaan en bespreek die rol van beide natuurlike en menslike eiland bevolkings op fitoplankton groei.

Die span gemeet hoeveel fitoplankton gegroei rondom klein eilande en atollen in twee maniere. Hulle gebruik satellietbeelde as 'n dekade en direkte-skip gebaseerde opnames om te bevestig dat hulle beeld skattings korrek was.

Die IME is gevind naby-alomteenwoordige te wees, met 91 persent van die koraal ekosisteme bestudeer toon die verskynsel, 'n paar wat so veel as 86 persent meer fitoplankton biomassa in vergelyking met die naburige oseaan gebiede.

Met ander woorde, fitoplankton koraal eiland hotspots omring deur kaal oseane landskappe was byna oral die span gekyk.

Die hoër koers van fitoplankton groei regoor die koraal-eilande word veroorsaak deur voedingstowwe wat die gevolg is van ontbindende Reef diere, upwellings van voedingryke kouer water na die oppervlak, die vermenging van effekte van golwe en strome en sedimentasie van grond erosie. Daar is ook menslike-afgeleide afloopwater uit die landbou, stedelike ontwikkeling en afvalwater insette, wat al die voedingstowwe by te voeg tot kuswaters.

Wie gee om oor die IME of Darwin se Paradox?

Mikroskopiese fitoplankton speel 'n buitengewoon groot rol in die see lewe.

Deur die son se energie om te skakel in plantegroei, is dit 'n noodsaaklike komponent in ons oseane en dryf die struktuur van voedselwebs en uiteindelik globale opbrengste van die vissery. Meer fytoplankton beteken ook meer energie-ryk hulpbronne vir belangrike reefbou-organismes wat die argitektuur van tropiese koraalriwwe bepaal, wat beskerming bied vir die naburige kuslyne.

Suidelike Lyn Eilande. Hoë produktiwiteit beteken meer koraalgroei en dekking bied kusbeskerming aan eilandlande en verhoogde biodiversiteit en oorvloed. Brian Zgliczynski - Scripps Instituut vir Oceanografie, San Diego, KaliforniëVerhoogde vlakke van fitoplankton is egter nie altyd goeie nuus nie. Daar is getoon dat uiterste vlakke van voedingstowweverryking uit afloop van landbou en ander menslike aktiwiteite verhoog fytoplankton biomassa tot vlakke wat kan veroorsaak dat die see bevolking strukture om geheel en al verander. Hoë vlakke van voedingstowwe het ook gelei tot die massa sterftes van meer sensitief, maar belangrike spesies saam met die onderdrukking van rif groei.

Deur 'n beter begrip van die rol van die IME en die impak daarvan op visserye sowel as die negatiewe gevolge van 'n hoë voedingstof verryking-menslike afgelei kan eiland nasies mariene bewaringspogings om te verseker dat hulle nie plaaslike Reef stelsels oorlaai verlede so wip punte te fokus.

Die toekoms van koraal eilande

Klimaatverandering word voorspel om oseaan temperature te verhoog, wat laer oseaanproduktiwiteit sal verlaag deur die verandering van die manier waarop ons oseane siklus en meng rondom die planeet. Die IME sal dus 'n belangrike verskynsel wees om te verstaan ​​as ons planne ontwikkel om koraalrif-ekosisteme in die toekoms te ondersteun om spanning van die warm water te voorkom.

Om volhoubare ontginning van tropiese visserye te gebruik en om voort te gaan om koraalriwwe te vertrou om nabyliggende menslike bevolkings te beskerm, moet navorsing fokus op die verstaan ​​van die prosesse wat koraal-eilande en atolls maak. Ons moet dieper duik in vrae. Darwin het 'n paar 180 jaar gelede gevra terwyl dit toegepas word op vandag se globale oseane en voorspel toekomstige verandering.

Boeiende produktiwiteit by Palmyra Atoll, Sentraal-Stille Oseaan, die eilandmassa-effek, wat groot visvangstoekennings vir 'n ander leë see bied. Gareth J Williams, Skool vir Oseaanwetenskappe, Bangor Universiteit, VK

Oor Die Skrywer