Thời tiết ẩm ướt hơn ảnh hưởng đến thành phần và số lượng thực vật phù du ở cửa sông nhỏ

Nghiên cứu từ Đại học Bang North Carolina cho thấy các hiện tượng thời tiết cực đoan, chẳng hạn như bão và lượng mưa tăng, ảnh hưởng đến cả số lượng và thành phần của sinh vật phù du ở Cửa sông Neuse. Công trình này là bước đầu tiên trong việc xác định xem khí hậu ẩm ướt hơn có thể ảnh hưởng như thế nào đến hệ sinh thái cửa sông.

Picophytoplankton được định nghĩa là bất kỳ thực vật phù du nào có kích thước nhỏ hơn ba micromet. Mặc dù đã được nghiên cứu kỹ lưỡng như một phần của hệ sinh thái đại dương và lưới thức ăn, sinh vật phù du picophytoplankton vẫn chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng trong các hệ thống cửa sông, mặc dù chúng xuất hiện với số lượng đáng kể trong các môi trường này.

Ryan Paerl, trợ lý giáo sư về khoa học biển, trái đất và khí quyển đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Picophytoplankton là những nhà sản xuất chính quan trọng trong các hệ sinh thái dưới nước. “Chúng cung cấp thức ăn cho các vi sinh vật lớn hơn, đóng một vai trò trong quá trình cố định và chu trình cacbon, và là những lính canh có sức khỏe hệ sinh thái tốt. Vì vậy, hiểu được ảnh hưởng của các hiện tượng mưa vừa phải đến cực đoan đối với các thành viên nhỏ nhất của hệ sinh thái này sẽ cho chúng ta cảm nhận đầy đủ hơn về tác động bão trên các cửa sông và cuộc sống bên trong chúng. “

Paerl và nhóm của ông đã tiến hành một nghiên cứu về số lượng và thành phần sinh vật phù du ở Cửa sông Neuse – một thành phần chính của cửa sông lớn thứ hai ở hạ lưu Hoa Kỳ – từ tháng 7 năm 2017 đến tháng 12 năm 2018, lấy mẫu hàng tháng hoặc hai tháng tại 11 địa điểm dọc theo cửa sông và sử dụng phương pháp đo tế bào dòng chảy để xác định số lượng và thành phần của sinh vật phù du.

Trong điều kiện “ổn định” – thời tiết nắng ấm – sinh vật phù du picophytoplankton được tìm thấy ở nồng độ 1 triệu tế bào trên mililit. Tuy nhiên, lượng mưa tổng thể tăng lên và sự xuất hiện của cơn bão Florence vào tháng 9 năm 2018 đã tác động rất lớn đến sinh vật phù du ở cửa sông, làm giảm số lượng ít nhất một nghìn lần, xuống còn 1.000 tế bào / mililit hoặc ít hơn.

Thành phần của sinh vật phù du picophytoplankton cũng thay đổi sau những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt này, từ chủ yếu là vi khuẩn lam sang chủ yếu là thực vật phù du picoeukaryotic (PEUK).

Nhóm nghiên cứu thấy rằng lượng mưa và kết quả là dòng chảy của sông tăng lên hoạt động giống như một cái vòi trên các sinh vật phù du picophytoplankton này, đẩy chúng ra khỏi cửa sông. Sau đó, PEUK có những đợt nở rộ nhỏ sau các sự kiện xả nước. Chúng thực sự phát triển tốt và phát triển rất nhanh sau những xáo trộn. Tin tốt cho mạng lưới thức ăn là PEUK thường có thể tạo ra các chất dinh dưỡng tuyệt vời, như axit béo và PEUK là con mồi đáng mơ ước. sự tăng trưởng và tiêu thụ của chúng có thể giúp mạng lưới thực phẩm nhanh chóng thành công sau những sự kiện này.

Khi các báo cáo khí hậu gần đây dự đoán thời tiết ẩm ướt hơn ở đông nam Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng PEUK có thể trở thành những người đóng vai trò quan trọng hơn trong các hệ sinh thái cửa sông hơn hiện tại.

Picophytoplankton chiếm trung bình 40% tổng sinh khối thực vật phù du ở cửa sông Neuse, và con số đó có thể lên đến hơn 70% trong những tháng mùa hè ấm áp ổn định. Và những sinh vật phù du này thực sự bị ảnh hưởng bởi các cơn bão – ngay cả những sinh vật không phải là cường độ bão. Kết quả là sự thay đổi về nồng độ và dân số có thể ảnh hưởng lâu dài đến lưới thức ăn và sinh hóa ở cửa sông.

Công trình xuất hiện trong các Báo cáo Khoa học (Scientific Reports) và được thực hiện với sự hợp tác của UNC-Chapel Hill Institute of Marine Sciences (UNC-IMS) Dự án Giám sát và Mô hình Cửa sông Neuse (ModMon), do Hans Paerl lãnh đạo và được hỗ trợ bởi Cục Bắc Carolina về Chất lượng Môi trường, cũng như Hiệp hội lưu vực sông Neuse phía dưới. Cựu sinh viên tốt nghiệp của NC State Rebecca Venezia và hiện tại là Tiến sĩ. sinh viên Joel Sanchez cũng đóng góp vào công việc.

Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Bang North Carolina cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.

Tham khảo Tạp chí :

1. Ryan W. Paerl, Rebecca E. Venezia, Joel J. Sanchez, Hans W. Paerl. Động lực sinh vật phù du ở một cửa sông ôn đới lớn và tác động của các hiện tượng bão cực đoan . Báo cáo Khoa học , năm 2020; 10 (1) DOI: 10.1038 / s41598-020-79157-6