Møt de spøkelsesaktige organismene som redder planeten

Av David Coppedge; 22. februar 2023. Oversatt herfra

En mann var på et padlebrett i forrige måned da han kom over en mystisk skapning ca. 5 km utenfor California-kysten. Han ble forskrekket av synet, og deretter fylt av undring. Hva var denne "gjennomsiktige flytende ryggraden" foran padlebrettet hans? Hvis den kunne snakke, ville den kanskje ha sagt: "Frykt ikke. Jeg er her for å redde verden fra global oppvarming."
Historien er fortalt på Phys.org -lenke av Amanda Lee Myers. På den andre siden av verden hadde en annen mann en lignende åpenbaring. David Malmquist, som skriver for Virginia Institute of Marine Science, forteller om en svømmer som snorklet gjennom farvann utenfor kysten av New Zealand da han fant seg selv innhyllet i en tåke av gjennomskinnelige vesener -lenke. Hvis disse engleskapningene kunne snakke, ville de kanskje ha sagt: "Vi mener ikke å skade deg. Vi er dine tjenere. Vårt arbeid er å fjerne gassene som din art har forurenset atmosfæren med og sende dem til bunnen av havet."

Bilde 1. Salper (flytende alger)

Vi burde bli kjent med disse vennlige tjenerne. Hvem er de? Hva er de? De kalles sjøsalper. De ser litt ut som maneter med sine gjennomsiktige kropper, men de er ikke maneter. Forskere klassifiserer dem som tunikater: dyr med gjennomsiktige 'skjorter' av gelatin. Sea squirts -lenke, er mer kjente eksempler på tunikater. En kappedyr er en merkelig type virvelløse dyr fordi, selv om den ser ut som maneter, har den nøkkelkarakteristikken til phylum chordata: en notokord. En notokord antas av evolusjonister å være en forløper til en ryggmarg, deretter en ryggrad. Dette gir Darwin-elskende journalister sjansen til å underholde leserne sine med påstander om at sjøsalper er våre "fjerne slektninger" - nærmere oss enn de er maneter, som de ytre ligner mer på. Fylogeni gjør en art kjent med rare sengekamerater.

Hvordan salper binder karbon
Virginia Institute of Marine Science rapporterer om en studie ledet av Dr. Deborah Steinberg fra William og Mary. Teamet hennes fant at "salper spiller [en] stor rolle i å dempe global oppvarming." Hvordan? Salpene, også kalt geléplankton, er flinke til å absorbere karbondioksid og 'pumpe' det ned til havbunnen. Antallet deres kan dessuten formere seg til enorme 'oppblomstringer' når CO2 nivået er rikelig.

-Geléplankton-oppblomstring kan oppveie like mye CO2 som slippes ut av millioner av biler. Mennesker fortsetter å forsterke den globale oppvarmingen ved å slippe ut milliarder av tonn karbondioksid til atmosfæren hvert år. En ny studie avslører at en fjern menneskelig slektning spiller en overordnet rolle i å dempe virkningene av denne drivhusgassen, ved å pumpe store mengder karbon fra havoverflaten til dyphavet, hvor det ikke bidrar med noe til nåværent oppvarmingen. [Uthevelse lagt til.]
Et NASA-finansiert tverrfaglig prosjekt kalt EXPORTS, kombinerer satellittdata med skipsmålinger for å forstå et globalt fenomen: den "biologiske pumpen."

-Målet med EXPORTS, for EXport Processes in the Ocean fra RemoTe Sensing, er å kombinere skips- og satellittobservasjoner for mer nøyaktig å kvantifisere den globale virkningen av den "biologiske pumpen." Dette er en serie biologiske prosesser som transporterer karbon og annet organisk materiale fra solbelyst overflatevann til dyphavet, og effektivt fjerner karbondioksid fra overflatehavet og atmosfæren. Små drivende dyr kalt dyreplankton spiller en nøkkelrolle i pumpen ved å spise planteplankton - som inkorporerer karbon fra karbondioksid i vevet deres under fotosyntesen - og eksporterer det karbonet til dypet.

Bilde 2. Fotosyntese vs celleånding

Disse "'elétønnene' med notokordene er som "gjennomsiktige hvaler, skriver Malmquist, som inntar karbondioksidet fra måltidene sine og pumper det ned til havbunnen i sine raskt synkende skall-innhold. Men vent, det er mer: salpene, som Salpa aspera, tar også det lagrede karbonet personlig inn. Sjøsalper deltar i "vertikal migrasjon"-vanen -lenke til mange plankton: et daglig ritual med å svømme til overflaten om natten for næring, deretter svømme til dypet i løpet av dagen for å unngå rovdyr. Siden disse aseksuelle organismene kan formere seg raskt, kan den kombinerte påvirkningen av deres biologiske pumping være enorm. Gjør regnestykket:
-For å sette ting i perspektiv, dekket den observerte salpblomstringen ca. 11 000 km2, omtrent på størrelse med staten Connecticut (nord-øst kysten). Med eksperimenter ombord som viser salper som er i stand til å eksportere et daglig gjennomsnitt på 9 milligram karbon gjennom hver kvadratmeter, 100 meter under blomstringen, var mengden karbon eksportert til dyphavet omtrent 100 tonn per dag. Til sammenligning slipper en typisk personbil ut 4,6 tonn per år. Sammenligning av disse verdiene viser at karbonet som fjernes fra klimasystemet hver dag av blomstringen, er lik å ta 7500 biler av veien. Justering av disse verdiene ved å bruke teamets høyeste målte rate av salp-mediert eksport (34 mg C per dag) øker karbonkompensasjonen til mer enn 28 000 kjøretøy.

Det er ennå mer. Steinberg forteller at mange salpeoppblomstringer ikke blir oppdaget. En global modell som estimerer effektene deres, fører til en oppsiktsvekkende konklusjon: disse tunikatene transporterer hele "700 millioner tonn karbon til dyphavet hvert år, tilsvarende utslipp fra mer enn 150 millioner biler". Takk, sjø salper!
Steinbergs forskning ble publisert åpen tilgang i Global Biogeochemical Cycles -lenke, et tidsskrift fra American Geophysical Union.

Bilde 3. Carbon-syklus på jorden

Global biologisk pumpe
En annen studie ble publisert i Nature's åpen-tilgangs-tidsskrift Nature Communications av Decima et al., "Salp-oppblomstring driver sterke økninger i passiv karboneksport i Sørishavet." Et team på 14 medlemmer fra New Zealand og fra Sør-Californias Scripps Institute of Oceanography studerte en annen salpeart i Sørishavet, Salpa thompsoni. I likhet med sin fetter, tar denne arten del i migrasjonen av del og slipper sin størknede karbonmengde i hurtigsynkende fekale pellets.

-Dyreplankton-beitebrukere, og deres skiftende overflod og distribusjonsmønstre som en konsekvens av global oppvarming, har potensialet til ikke bare å endre marine næringsnettverk, men også biogeokjemi. Hvis den økende trenden i salpoverflod i Sørishavet vedvarer i sammenlignbare hastigheter, kan vi forvente viktige endringer i områder hvor salpeoppblomstring er tilbakevendende: i dynamikken i dannelse og avslutning av planteplankt-onoppblomstring, i absorpsjon og binding av karbondioksid i havet , og i sammensetningen av eksportert plankton som påvirker både organisk og uorganisk karbonfluks til dyphavet.

Flere måter å sette pris på gelé plankton
Myers artikkel på Phys.org inkluderer "seks fantastiske fakta om sjøsalper" for å øke vår verdsettelse av våre globale tjenere. Noen av disse er nevnt ovenfor. De to første er nyhetsverdige:
De beveger seg ved å pumpe vann gjennom kroppen i det som regnes som et av de mest effektive eksemplene på jetfremdrift blant dyr, ifølge Journal of Zoology.
Sjøsalper spiser også ved hjelp av jetfremdrift, og spiser mikroskopiske planter kjent som fytoplankton når de pumper vann gjennom kroppen, sier tidsskriftet.
De er også blant de raskest voksende dyrene som er kjent, fortsetter Myers, i stand til å øke kroppslengden med så mye som 10 prosent i timen. Så mens salper deler jetfremdrifts-finesser med maneter, er de nærmere beslektet med mennesker, sier evolusjonister.

Bilde 4. Plankton like viktig som lufta

Nå til noe helt annet: En geologisk karbonpumpe
I tillegg til salpenes store rolle i karbonbinding, er en ikke-biologisk prosess også med på å redde planeten. Brantley et al., skriver i Science, forteller "Hvordan temperaturavhengig silikatforvitring fungerer som jordens geologiske termostat." Silikatforvitring "er en viktig måte å regulere karbondioksid på over geologiske tidsskalaer." Nyheter fra Penn State sier at den må ha vært i drift gjennom hele livets historie:

"Livet har vært på denne planeten i milliarder av år, så vi vet at jordens temperatur har holdt seg konsistent nok til at det er flytende vann og støtte liv," sa Susan Brantley, professor ved Evan Pugh University og Barnes professor i geovitenskap ved Penn State -lenke. "Ideen er at forvitring av silikastein er denne termostaten, men ingen har noen gang blitt enige om temperatur-følsomheten."
Målinger i artikkelen indikerer at kjemisk forvitring faktisk reagerer på jordtemperaturen automatisk: varmere temperaturer øker karbonbindingen ved forvitring, og lavere temperaturer reduserer den. Avisen sier dette eksplisitt:
Over flere millioner års tidsskalaer kan balansen mellom forvitring av silikatbergarter og vulkansk avgassing kontrollere atmosfæriske konsentrasjonen av CO2, en av de viktigste klimagassene som regulerer jordens klima. Silikatforvitring akselererer med temperaturen, og fungerer som en negativ feedback, som fungerer som buffer for jordens klima og opprettholder dens beboelighet.
Jorden ser derfor ut til å komme med innebygde regulatorer for klima og temperatur. Inkorporerer klimamodellerere, som advarer oss om forestående katastrofe, disse "dårlig forstått" prosessene i sine alvorlige spådommer?

Bevis på forsyn?
Vi har lært om en annen klasse av fantastiske små dyr - sjøsalper - som mange av oss sannsynligvis aldri har hørt om, men er avhengige av. Disse studiene legger til økende kunnskap om rollene til plankton, inkludert polychaeter, kiselalger og andre små havdyr, hvis fordeler for planeten er like elegante som deres velkonstruerte design.

Bilde 5. Kiselalge (diatom)

Lever sjøsalper kun for sin egen skyld, eller ser vi bevis på forsyn her? Deres overdimensjonerte rolle gir jorden en biologisk tilbakemeldings-mekanisme, litt som en termostat, for å regulere karbonutslipp i atmosfæren. Kanskje planeten trenger biologi like mye som biologien trenger planeten. Og å oppdage at biologiske og geologiske prosesser fungerer automatisk sammen for å regulere klimagasser og holde globale temperaturer optimalisert for beboelighet virker fryktinngytende. Det ser ut til å kreve framsyn og visdom i større skala enn Darwins teori kan håndtere.

David Coppedge

David Coppedge er en frilans vitenskapsreporter i Sør-California. Han har vært styremedlem i Illustra Media siden grunnleggelsen og fungerer som deres vitenskapskonsulent. Han jobbet ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i 14 år, på Cassini-oppdraget til Saturn, til han ble kastet ut i 2011 for å ha delt materiale om intelligent design, en diskriminerende handling som førte til en nasjonalt publisert rettssak i 2012. Discovery Institute støttet saken hans, men en ensom dommer dømte mot ham uten forklaring. En naturfotograf, friluftsmann og musiker, David har B.S. grader i realfagsutdanning og i fysikk og holder presentasjoner om ID og andre vitenskapelige emner.

Oversettelse og bilder ved Asbjørn Lund