התחממות כדור הארץ גורמת לנדידה נרחבת של יצורים ימיים זעירים מאזורי קו המשווה לעבר הקטבים ועשויה לשנות את מגוון המינים באוקיינוסים ואת יציבות המערכת הימית

לא רק ציפורים או פילים: התחממות כדור הארץ גורמת גם לפלנקטון שבים לנדוד למקומות קרירים יותר. מינים רבים של פלנקטון נודדים מאזורי המחיה הוותיקים שלהם לעבר הקטבים, ומחוללים שינויים נרחבים במגוון המינים ברחבי כדור הארץ – כך מדווחים חוקרים משווייץ במחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Nature Communications.

אם מתבוננים  בטיפת מי ים בעין בלתי מזוינת, לרוב לא רואים שום דבר חי. אבל טיפה כזו מכילה אלפי יצורים חיים ואפילו מיליונים. רבים מהיצורים המיקרוסקופיים האלה הם פיטופלנקטון – אצות זעירות שתהליכי הפוטוסינתזה שלהן אחראים לכ-50 אחוז מהחמצן המיוצר בכדור הארץ.

הפלנקטון כמשאבה

לפיטופלנקטון יש חשיבות עצומה בסילוק פחמן דו־חמצני שמגיע אל הים מהאטמוספרה. מכיוון שפחמן דו־חמצני הוא אחד מגזי החממה החשובים ביותר, יש לפיטופלנקטון תפקיד חשוב בוויסות האקלים של כדור הארץ. הפיטופלנקטון הם גם מזון לזואופלנקטון, שהם בעלי חיים הנסחפים עם זרמי הים. רוב מיני הזואופלנקטון הם מיקרוסקופיים, אך קצתם גדולים יותר, כמו מדוזות. יש בעלי חיים שכל מחזור החיים שלהם, מראשיתו ועד סופו, מתרחש כפלנקטון, ויש בעלי חיים, כמו מינים מסוימים של דגים וסרטנים, שהם פלנקטון רק בתחילת חייהם ולאחר מכן רוכשים יכולת תנועה עצמאית. הזואופלנקטון הם מרכיב חשוב בשרשראות מזון רבות, שכן טורפים רבים ניזונים מהם.

ביחד, הפיטופלנקטון והזואופלנקטון פועלים כמשאבה ששואבת פחמן דו־חמצני מהאטמוספרה למעמקי הים. הפיטופלנקטון משתמשים בפחמן דו־חמצני בתהליך הפוטוסינתזה, ומקבעים אותו בסוכרים ובמולקולות נוספות. הזואופלנקטון מסיעים את התרכובות האלה משכבת המים העליונה אל עומק הים.

מדוזה בים
מדוזות הן זואופלנקטון ומשתתפות בתהליך קיבוע הפחמן הדו־חמצני, הן ניזונות מפיטופלנקטון ומווסתות את גודל האוכלוסייה שלהם | צילום: Kateryna Skladaniuk, Shutterstock

פני הפלנקטון לאן

מטרת החוקרים הייתה לחזות את נדידת הפלנקטון במאה הקרובה ולבנות מודל שינבא את השלכות הנדידה על מגוון המינים. לצורך המחקר, השתמשו החוקרים במאגרי מידע על יותר מ-800 מינים פיטופלנקטון וזואופלנקטון. הנתונים שבמאגרי מידע אלה נאספו בהפלגות באוקיינוסים, בדגימות מעומק של עד כ-6 מטרים במאות אלפי נקודות. כדי לבנות מודל שיצליח לחזות מה יעלה בגורל הפלנקטון בעתיד, התבססו החוקרים על נתונים שנאספו במחקרים קודמים, בנוגע לטמפרטורה, לקרינה ולריכוז של חומרי הזנה וחמצן בשכבת המים העליונה בכל רחבי כדור הארץ. על סמך מידע זה ובעזרת המודל שפיתחו, הפיקו החוקרים תחזית של השינויים במגוון המינים באוקיינוסים עד שנת 2100.

קרחונים בקוטב | צילום: Denis Burdin, shutterstock
שינויי האקלים משפיעים וישפיעו לא רק על עתיד הקטבים אלא גם על מגוון היצורים החיים ועל אזורי המחייה שלהם. קרחונים בקוטב | צילום: Denis Burdin, shutterstock

מגוון המינים

"מגוון המינים" הוא מונח המציין כמה מינים קיימים בסך הכל במערכת אקולוגית מסוימת. כיום מגוון המינים של הפלנקטון גבוה ביותר באזור קו המשווה, והוא פוחת ככל שמתרחקים מקו המשווה ומתקרבים לקטבים. דפוס אופייני זה נובע מהירידה בטמפרטורה ובעוצמת קרינת השמש – שניהם גורמים חשובים לצמיחת הפיטופלנקטון – עם ההתרחקות מקו המשווה לעבר הקטבים. אך עם התחממות כדור הארץ, האזורים החמים של קו המשווה יהפכו חמים עוד יותר – חמים מדי בשביל רבים ממיני הפיטופלנקטון. לעומת זאת, הטמפרטורות בקווי רוחב גבוהים יותר יהפכו חמות ונוחות יותר לפלנקטון. המודל צופה אפוא, עלייה חזקה במגוון המינים באזורים רחוקים יותר מקו המשווה.

הטמפרטורה משפיעה על מגוון המינים בדרך נוספת. קצב חילוף החומרים והגדילה של הפלנקטון מואץ בטמפרטורות גבוהות. הפלנקטון מתרבים מהר יותר ומתחוללות בהם יותר מוטציות. הקצב המהיר יותר של היווצרות מוטציות מאיץ את קצב ההיווצרות של מינים חדשים. מינים חדשים אלה עשויים להתאים יותר לסביבה החמה יותר, וצפויים להחליף את מקצת המינים הקיימים, במהלך המאה הקרובה.

השינוי במגוון המינים עשוי להשפיע על יציבות המערכת הימית וייתכן שגם על היכולת שלה לספוג פחמן דו־חמצני. החוקרים מצאו כי מידת ספיגת הפחמן הדו־חמצני פוחתת באזורים שבהם יש מגוון רחב של מיני פלנקטון, ואילו באזורים שבהם מינים מועטים של פלנקטון, ושיעור גבוה של זואופלנקטון, ספיגת הפחמן הדו־חמצני מוגברת. בנוסף, התחממות עשויה לגרום להכחדה של מינים מסוימים המשמשים מזון לאלמוגים, דגים ויונקים ימיים. שינויים כאלה דורשים מבעלי החיים הגדולים לפתח יכולת הסתגלות. לעומת פיטופלנקטון שמתרבים במהירות, יכולת ההסתגלות של מינים גדולים נמוכה יותר ועלולה להעצים פגיעה באוכלוסייתם.

חוקרים מבינים כיום ששינויי האקלים משפיעים על היצורים החיים, על מגוון המינים ועל אזורי המחיה שלהם, עד ליצורים הקטנים ביותר. נדידת הפלנקטון בים היא רק דוגמה אחת לכך. האם שינויים במגוון המינים ובפיזורם ברחבי האוקיינוסים ישפיעו בתורם על האקלים? עדיין איננו יודעים אם זה יקרה וכיצד. המשך המחקר ומחקרים אחרים שיבואו בעקבותיו, יסייעו לנו להבין טוב יותר את השינויים המתרחשים בכדור הארץ ולהיערך לקראתם.