Antarktis Krill-svømning mellem det sydlige Ocean’s Surface og SeaBoor Dybder, yder et “overraskende lille” bidrag til carboneksporten “Highway” sammenlignet med deres hurtigt syndende fæces, ifølge forskning, der er offentliggjort i Videnskab.
Findingsudfordringerne etablerede teorier om værdien af krill “lodret migration” til havets kulstofcyklus med implikationer for modeller, der informerer klimapolitik og klimaindbødningsstrategier.
Deep Sea Spy
Hovedforfatter Dr. Abigail Smith, fra den australske Antarktis Division og Australian Antarctic Program Partnership, sagde, at forskerteamet brugte en ny “SeaBloor Lander”, forankret i et år på 387 meter dybde i Prydz Bay, ud for Davis Research Station.
Landeren overvågede de daglige migrationsmønstre for Antarktis Krill ved hjælp af et videokamera og en opad-udseende Echo Sounder, der bruger lyd til at “se” Krill bevæge sig mellem havbunden og overfladen.
Ved at koble disse feltobservationer med en numerisk model blev teamet overrasket over at finde ud af, at Krill -lodret migration bevægede sig mindre end 10% af “partikelformigt organisk kulstof” (fra fytoplankton), fra overfladen til det dybe hav, under 200 meter.
“Der anslås til at være omkring 300 millioner (metriske) ton Antarktis Krill i det sydlige Ocean, som er den største biomasse for en enkelt vilde dyreart globalt,” sagde Dr. Smith.
“De spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus ved at spise kulstofrige fytoplankton i overfladevand og producere hurtigt syngende fækale pellets, der eksporterer op til 40 millioner (metriske) tons kulstof om året til det dybe hav, hvor det kan forblive I årtier til årtusinder.
“Disse fækale pellets bryder sammen, når de synker eller forbruges af andre organismer eller bakterier, så ikke alt kulstof eksporteres til det dybe hav.
“Det antages, at et stort antal krillfodring på overfladen og derefter faldt ned til bæsj i dybden, ville være en effektiv måde at direkte injicere kulstof i denne dybe vandopbevaring.
“Men vi fandt, at ikke mere end 25% af Krill -befolkningen migrerede i løbet af året, og antallet varierede sæsonmæssigt.”
Sæsonbestemt svømning
Holdet fandt, at den lille andel af Krill -befolkningen, der vandrede op og ned, for det meste svømmede den fulde afstand mellem overfladen og havbunden om vinteren, da der var mindre fytoplankton og derfor mindre kulstof til eksport.
Om sommeren foretog Krill kun lavvandede migrationer mellem overfladen og ca. 100 meter dybde, hvilket betyder mere tid til at synke poo til at nedbryde og returnere sit kulstof til overfladen.
Så hvad betyder det for kulstof- og klimamodeller?
Traditionelt er observationer af Krill-lodret migration blevet foretaget fra overfladen ved hjælp af skibsbaserede ekko-lydere. Imidlertid er disse akustiske observationer begrænset til ca. 250 meter og er ikke mulige om vinteren på grund af havis.
Som et resultat sagde Dr. Smith biogeokemiske modeller, der kortlægger strømmen af kulstof gennem marine systemer mangler observationsdata, hvilket fører til en overforenklet repræsentation af kulstofcykling ved at migrere organismer.
“På grund af en mangel på observationsdata er kulstofeksportmodeller afhængige af antagelsen af, at i gennemsnit 50% af en zooplanktonpopulation, såsom Krill, migrerer til det dybe hav hver dag,” sagde hun.
“Hvis du multiplicerer det med den enorme biomasse af Krill, ender det med at blive meget kulstof.
“Vores data viser, at ikke alle Krill migrerer året rundt, og at de fleste migrationer til havbunden forekommer om vinteren, når planteplankton-produktiviteten er meget lav, så meget mindre kulstof eksporteres.
“Dette betyder, at bidraget fra lodret migration til effektiviteten af kulstofeksport kan overvurderes med op til 215%, hvilket vil føre til ubalancerede klimamodeller.”
Carbon Flux -puslespil
Dr. Smith sagde, at der er behov for flere observationer af sæsonbestemte migrationsmønstre af Krill og andet zooplankton på tværs af Antarktis samt økologiske og biogeokemiske studier året rundt.
“Denne undersøgelse er kun et stykke af puslespillet, da migrerende Krill også bidrager til kulstofflux gennem dødelighed og smeltede deres eksoskeletter, udskillelse og respiration,” sagde Dr. Smith.
“Yderligere observationer og forskning er nødvendige for at tackle krillens bidrag til alle mekanismer til kulstofeksport, så modeller kan give nøjagtige carbonfluxestimater for at informere klimapolitik og strategier for afbødning af klimaforbindelser.”