Vrhunski predatori Južnog okeana, morske ptice, zavise od zdravlja okeanskog ekosistema i regulacije svetske klime kroz uzajaman odnos sa fitoplanktonima, sudeći po novom radu sa Univerziteta u Kaliforniji.
Kada fitoplanktone pojedu ljuskari pod imenom kril, oni oslobađaju hemijski signal koji doziva ptice koje jedu krilove. U isto vreme, taj hemijski signal – dimetil sulfid ili DMS – formira sumporna jedinjenja u atmosferi koja podstiču stvaranje oblaka i pomažu u hlađenju planete. Morske ptice jedu ljuskare i đubre fitoplanktone gvožđem, koje je retko u ogromnom Južnom okeanu.
“Podaci su veoma upečatljivi.”, rekla je Gabrijele Nevit, profesorka neurobiologije, psihologije i ponašanja na Univerzitetu u Kaliforniji. To ukazuje da su morski predatori bitni za regulaciju klime, iako su uglavnom izostavljeni iz klimatskih modela, kaže Nevitova.
“Kao dodatak istraživanju kako ovi morski predatori reaguju na klimatske promene, naši podaci ukazuju da više pažnje treba usmeriti na to kako ekološki sistemi, sami, utiču na klimu. Proučavanje DMS-a kao signalnog molekula pravi tu vezu.”, rekla je ona.
Nevitova je proučavala čulo mirisa kod okeanskih ptica 25 godina i bila je prva koja je pokazala da morske grabljivice koriste hemikalije koje regulišu klimu za navigaciju. DMS je danas poznat kao važan signal za albatrose, a ideja je proširena i na razne vrste pingvina, foka, ajkula, morskih kornjača, riba koje žive na koralima i kitova.
Fitoplanktoni su biljke na otvorenom moru, upijaju ugljen-dioksid i sunčevu svetlost kako bi rasle. Kada ovi fitoplanktoni uginu, oslobađaju enzime koji stvaraju DMS.
Uloga DMS-a u regulisanju klime je predložena od strane Roberta Čarlsona, Džejmsa Lavloka, Mejnrat Andree i Stefena Vorena 1980-ih. Prema CLAW hipotezi, topliji okeani doveli su do rasta zelenih fitoplanktona, koji su za uzvrat oslobađali preteču DMS-a kada uginu. Porast nivoa DMS-a u atmosferi stvara oblake, koji odbijaju sunčevu svetlost i pomažu u hlađenju planete. To je negativna povratna sprega za kontrolu temperature planete.
Metju Savoka i Nevitova su pregledali zapise o sadržaju stomaka morskih ptica u proteklih 50 godina, kombinujući ih sa Nevitovinim eksperimentalnim rezultatima o tome koje vrste koriste DMS kao trag. Otkrili su da se vrste koje reaguju na DMS pretežno hrane krilom, koji pase na fitoplanktonima.
Na kopnu, postoji nekoliko poznatih primera biljaka koje odgovaraju na napad insekata proizvodnjom hemikalija koje privlače predatore da pojedu te insekte. Nevitova i Savoka predlažu da se ista stvar događa i na otvorenom moru: kada fitoplankton bude napadnut krilom, DMS se oslobađa kako umiru da bi privukle grabljivice koje će pojesti kril.
Ptice doprinose na drugačiji način. Južni okean nema velike kopnene mase i relativno je siromašan gvožđem, koje mora da bude sprano sa kopna rekama. Krilovi su bogati gvožđem, ali ga ptice apsorbuju relativno malo, tako da ostatak ide nazad u okean, gde podstiče rast planktona.
