Teplejšia voda narúša mikrosvet morských tráv a oslabuje ich rast

Teplejšia voda neškodí morským trávam len priamo. Nová štúdia naznačuje, že mení aj mikroskopické prostredie v sedimentoch, ktoré môže rozhodovať o tom, ako dobre tieto podmorské rastliny rastú a prežívajú.

Warm Waters Disrupt Seagrasses’ Microbial Environment.

Zdroj: https://eos.org/articles/warm-waters-disrupt-seagrasses-microbial-environment

Výskum publikovaný v časopise New Phytologist ukazuje, že otepľovanie môže zasiahnuť aj baktérie a ďalšie mikróby žijúce v sedimentoch okolo morských tráv. Podľa autorov to môže byť dôležitý diel skladačky pri snahe obnovovať tieto ekosystémy, ktoré dlhodobo ustupujú tlaku znečistenia, výstavby aj otepľovania oceánov.

Renske Jongen z University of Sydney, hlavná autorka štúdie, opisuje morské trávy ako „tropické dažďové pralesy“ oceánu. Tento obraz nie je len metafora. Morské trávy poskytujú útočisko morským živočíchom, chránia pobrežie pred poškodením a ukladajú veľké množstvá uhlíka. Zároveň však patria medzi ekosystémy, ktoré sú podľa dostupných odhadov pod silným tlakom a globálne ubúdajú.

Čo výskumníci v Lake Macquarie skúmali

Tím pracoval v Lake Macquarie, slanom pobrežnom jazere v Novom Južnom Walese v Austrálii.

Warm Waters Disrupt Seagrasses’ Microbial Environment

Snímka zobrazuje: Warm Waters Disrupt Seagrasses’ Microbial Environment.

Zdroj: https://eos.org/articles/warm-waters-disrupt-seagrasses-microbial-environment

Do už existujúcej, umelo ohrievanej časti jazera presunul morské trávy aj sedimenty z teplejších a chladnejších lokalít. Táto časť jazera je dlhodobo ovplyvňovaná prerušovanými prúdmi ohriatej vody z neďalekej elektrárne, čo tam od roku 1984 vytvára teplotu približne o 1 až 3 °C vyššiu než v zvyšku jazera.

Pri polovici rastlín vedci pred presadením sterilizovali sediment autoklávom, aby zničili väčšinu mikroorganizmov. Chceli tak porovnať, ako sa rastlinám darí so zachovanými mikróbmi a bez nich. Po 28 dňoch sledovali, ako sa rastliny vyvíjali v nových podmienkach.

Výsledok bol výrazný: morské trávy z teplých oblastí, ktoré boli presadené aj s pôvodnými mikróbmi v sedimente, rástli najpomalšie. V porovnaní s rastlinami, ktorým boli sedimentárne mikrobiálne spoločenstvá zničené, vytvorili o 35 % menej nadzemnej biomasy. Podľa autorov to naznačuje, že mikrobiálne spoločenstvo v sedimentoch vystavených teplu môže samo prispievať k stresu rastlín.

Jongen to zhrnula jednoducho: tieto rastliny podľa nej vo všeobecnosti nemajú rady sedimenty, ktoré boli vystavené vyšším teplotám.

Prečo môžu byť sedimenty problémom

Štúdia nehovorí, že za všetko môžu mikróby, ale ukazuje, že ich úloha môže byť dôležitejšia, než sa predpokladalo.

A research team arranges a collection of sediment-filled buckets on the shores of a lake.

Snímka zobrazuje: The research team collected sediments and seagrasses from different sites within Lake Macquarie before transplanting the plants into an artificially.

Zdroj: https://eos.org/articles/warm-waters-disrupt-seagrasses-microbial-environment

Autori pripomínajú, že niektoré mikroorganizmy v morských sedimentoch produkujú sulfidy, ktoré môžu byť pre morské trávy toxické, najmä ak sú už oslabené iným stresom. Teplejšie podmienky môžu takýmto mikróbom pomáhať rásť rýchlejšie, a tým zhoršovať situáciu rastlín.

Jongen zároveň upozorňuje, že presný mechanizmus ešte nie je jasný. Podľa nej treba ďalší výskum, aby sa dalo povedať, prečo sa zohriate sedimenty menia spôsobom, ktorý morským trávam škodí. Štúdia teda prináša silný signál, ale nie konečnú odpoveď.

Prečo na tom záleží pre obnovu ekosystémov

Nezávislá odborníčka Karolina Zabinski z University of California, Davis, ktorá sa na výskume nepodieľala, označila štúdiu za dôležitý príklad toho, že vzťah medzi hostiteľom a mikróbmi závisí od prostredia.

Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.

Snímka zobrazuje: Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.

Zdroj: https://eos.org/articles/warm-waters-disrupt-seagrasses-microbial-environment

Podľa nej už predchádzajúci výskum ukázal, že rast morských tráv závisí aj od ich sedimentárneho mikrobiómu.

To je podstatné aj pre obnovu morských tráv v praxi. Niektoré projekty sa snažia presádzať rastliny z teplejších prostredí do lokalít, ktoré budú v budúcnosti čeliť vyššiemu tepelnému stresu. Na prvý pohľad to znie logicky: rastliny z teplejších miest by mohli byť lepšie prispôsobené budúcemu otepľovaniu. Výsledky tejto štúdie však ukazujú, že takáto intuícia nemusí vždy fungovať.

Randall Hughes z Northeastern University v Bostone, ktorá sa na štúdii nepodieľala, upozornila, že experimenty tohto typu pomáhajú robiť obnovu informovanejšie. Keď sa rastlinám nedarí, nemožno podľa nej automaticky predpokladať, že problém je len v samotných rastlinách. Môže ho spôsobovať aj mikrosvet, s ktorým žijú v tesnom kontakte.

Čo vieme o morských trávach všeobecne

Morské trávy sú kvitnúce rastliny, ktoré rastú pod vodou v plytkých pobrežných oblastiach. V ekológii sa často spomínajú ako kľúčový habitat: stabilizujú dno, tlmia vlny, poskytujú úkryt rybám a ďalším živočíchom a pomáhajú viazať uhlík v sedimentoch. Práve preto sa o nich hovorí aj v súvislosti s ochranou pobrežia a klimatickou adaptáciou.

Zároveň ide o prostredie, ktoré je citlivé na zmeny teploty, kvality vody a zásahov do pobrežia. V takýchto systémoch sa často nepozerá len na rastlinu samotnú, ale aj na jej okolie: sediment, mikroorganizmy, dostupnosť živín a chemické podmienky. Táto štúdia zapadá do širšieho poznania, že zdravie ekosystému je výsledkom viacerých prepojených vrstiev, nie jedného faktora.

Čo zostáva nejasné a čo bude nasledovať

Autori chcú ďalej skúmať, ako dlho zmeny v sedimentárnom mikrobióme pretrvávajú a či sa po odznení morskej horúčavy dokážu vrátiť späť. To je dôležitá otázka, pretože v praxi by sa obnovovacie projekty mohli opierať aj o to, či je poškodenie dočasné alebo dlhodobé.

Zabinski pripomenula, že štúdia síce identifikovala typy mikróbov v sedimentoch, ale nehodnotila ich presné funkcie, gény ani to, ako medzi sebou interagujú. Aj preto zostáva otvorené, ktoré mikrobiálne procesy sú pre rastliny najdôležitejšie a za akých podmienok sa menia na problém.

Pre vedcov aj ochranárov je však už teraz podstatné jedno: ak sa morské trávy strácajú, nejde len o stratu jednej rastliny. S nimi miznú aj služby, ktoré poskytujú celému pobrežnému ekosystému. Jongen preto tvrdí, že si zaslúžia viac pozornosti.

A práve v tom je význam tejto štúdie. Ukazuje, že otepľovanie oceánov nemusí meniť len viditeľnú časť ekosystému, ale aj jeho neviditeľný základ v sedimentoch. A bez pochopenia tejto vrstvy sa bude obnova morských tráv plánovať len ťažko.


Zdroj: Eos

Pôvodný článok: https://eos.org/articles/warm-waters-disrupt-seagrasses-microbial-environment


Môže sa Vám ešte páčiť...

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *