E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Křemík zpod ledovců je důležitým hráčem v globálních cyklech živin

Jak ukázala nedávno publikovaná studie v časopisu Nature, metan uvolňovaný zpod ledovců se zařadil mezi další důležité faktory ovlivňující koncentrace skleníkových plynů v atmosféře. Není to však pouze metan, který se dostává z temnot ledovcového dna do vnějšího prostředí. Jedním z dalších hráčů, kteří se podílejí na změnách koncentrací skleníkových plynů, je dle nové studie publikované mezinárodním týmem glaciologů a geologů za účasti tří polárních ekologů z katedry ekologie PřF UK i křemík. Jaký je však přesně jeho vliv?
Zdroj: www.cryoeco.eu

Se zvyšováním rychlosti tání ledovců se zvyšuje i průtok ledovcových řek a eroze ledovcového podloží. Uvolněné formy křemíku mají posléze nezanedbatelný vliv na biochemické cykly živin v polárních oblastech. Možná vás zaráží, proč právě křemík? Zjednodušeně vzato, velká část hornin, na kterých leží ledovce, jsou alespoň z části tvořené křemičitými minerály, které při jejich erozi zvětrávají. Voda subglaciálních (podledovcových) řek poté odnáší zvětralé minerální složky do přilehlých moří. V polárních pobřežních vodách jsou jednou z dominantních složek fytoplanktonu rozsivky, známé svými schránkami z oxidu křemičitého. Když mají rozsivky dostatek křemíku a základních živin jakými jsou uhlík, dusík a fosfor, které jsou zvláště na začátku letní sezóny dostupné z tajícího ledu a vertikálního míchání pobřežních vod, nic jim pak nebrání v tom rozmnožovat se, zvětšovat se a tvořit stále větší schránky. Tím mohou efektivně ukládat křemík za pomoci uhlíku přijímaného ve formě oxidu uhličitého a snižovat tím jeho koncentrace v atmosféře.

Tato studie se však nezabývala pouze tím, jak moc křemíku se zpod ledovců uvolňuje. Její součástí byly i analýzy izotopů křemíku, které měly poukázat na rozdíly v izotopovém složení vody z řek ledovcového a neledovcového původu a jaké mají tyto případné změny vliv na výživu mořských primárních producentů. K tomu bylo využito nezanedbatelné množství publikovaných dat, které byly spojeny s daty sesbíranými autory článku. Překvapivě se zjistilo, že vody z ledovcových řek mají mnohem více lehčího izotopu křemíku nežli vody z řek neledovcových. Zároveň se také zjistilo, že izotopové složení se mění například s časem, který voda stráví průtokem skrze subglaciální prostor. Poměry izotopů také nejsou konstantní v průběhu sezóny a mohou se dokonce měnit i s náhlými meteorologickými událostmi. Mezi hlavní zjištění se však zařadilo potvrzení hypotézy, že vysoká míra eroze v subglaciálních ekosystémech má za následek uvolňování většího množství lehčích izotopů křemíku.

Se zrychlujícím se táním a zvýšením přísunu ledovcových vod do moří je pravděpodobné, že se poměry izotopů budou měnit. To může mít za následek změny struktury společenstev pobřežních vod ve prospěch rozsivek. Tyto řasy využívají k formaci svých schránek preferenčně lehčí formy Si izotopů, a tudíž budou vody obohacované o formy těžší, které nebudou využity. Je tedy potřebné se dále zabývat nejenom tím, jak probíhají biochemické procesy formující zastoupení jednotlivých forem izotopů v tajících vodách, ale také lépe pochopit koloběh esenciálních živin v pobřežních vodách polárních moří.

Hatton J. E., Hendry K. R., Hawkings J. R., Wadham J. L., Opfergelt S., Kohler T. J., Yde J. C., Stibal M. and Žárský J. D. (2019). Silicon isotopes in Arctic and sub-Arctic glacial meltwaters: the role of subglacial weathering in the silicon cycle. Proceedings of the Royal Society A475(2228), 20190098.

text (c) Tereza Jaroměřská

Publikováno: Pátek 10.01.2020 11:40

Akce dokumentů