يمكن لبعض الميكروبات التي تنمو على الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية أن ترسم لون الثلج الوردي. تسمى أحيانًا ثلج البطيخ ، هذه الصبغة الحمراء تجعل الثلج يمتص المزيد من ضوء الشمس. وهذا يجعله يذوب بشكل أسرع ، تظهر البيانات الآن.
الطحلب Chlamydomonas nivalis يبدو أن اللوم يقع على عاتق (KLAM-ee-duh-MO-nus NIV-ah-lis) وأقاربه. ج. nivalis يزدهر في الماء البارد. على الرغم من التجمد ، إلا أن الأنهار الجليدية والثلوج لا تزال بيئات مائية ، كما يقول رومان ديال. إنه عالم أحياء في جامعة ألاسكا باسيفيك في أنكوريج. كما كان مؤلفًا للدراسة الجديدة.
تظهر هذه الطحالب ذات لون البطيخ في الربيع والصيف. في بعض الأحيان سوف تتكاثر بشكل كبير. يشير علماء البيئة إلى هذا على أنه تكاثر الطحالب. أشارت الأبحاث إلى أن الدم الملون يمكن أن يغمق الثلج ، مما يزيد من ذوبانه. السبب:تمتص الألوان الداكنة المزيد من ضوء الشمس. هذا هو السبب في أنك تشعر بالحرارة عندما تقف في الشمس بقميص أسود أكثر مما تشعر به في قميص أبيض. ازهر من C. nivalis مثل تغطية الثلج بقميص داكن.
إذا ساعدت الميكروبات في إذابة الثلج ، فقد تساعد هذه المياه في نمو المزيد من الطحالب. يمكن أن يخلق ذلك دورة "تغذية مرتدة" حيث يؤدي الذوبان المتزايد إلى خلق ظروف لمزيد من الذوبان. أو هذا ما شك فيه العلماء. لكن من المؤكد أنهم بحاجة إلى الحصول على بعض البيانات من الاختبار.
يقول ديال:"استخدمنا كل شيء من المجاهر إلى الأقمار الصناعية". أكد القيام بذلك أن الأماكن التي تحتوي على المزيد من طحالب البطيخ تذوب بشكل أسرع.
شارك الباحثون بياناتهم الجديدة في 18 سبتمبر في Nature Geoscience.
ميكروبات صغيرة ، تأثير كبير
تحتوي الأنهار الجليدية بشكل طبيعي على كميات قليلة من العناصر الغذائية. وتشمل هذه النيتروجين والفوسفور. قد تعمل المستويات الأعلى من هذه العناصر الغذائية كسماد لمساعدة الطحالب على النمو. لذلك أضاف ديال وزملاؤه إما الماء العادي أو الماء مع الأسمدة إلى بقع مختلفة من الثلج في هاردينغ آيسفيلد. يمتد هذا الامتداد المتجمد في جنوب ألاسكا على مساحة 1900 كيلومتر مربع (730 ميلاً مربعاً).
في الأماكن التي أضافوا فيها الماء ، نمت الطحالب بنسبة 50 في المائة أكثر من المناطق البكر. إضافة السماد مضاعفة نمو الطحالب أربع مرات.
الآن بعد أن عرف العلماء كيفية تعزيز نمو الطحالب ، أجروا الاختبارات ذات الصلة. في بعض المناطق ، عززوا نمو الطحالب عن طريق غمر الثلج في الأسمدة. في مواقع أخرى ، قاموا بقتل هذه الطحالب بالتبييض. على مدار 100 يوم ، تتبع العلماء الذوبان في كلا الموقعين.
الأماكن ذات الطحالب الزائدة ذابت أسرع بكثير من الأماكن التي تم القضاء عليها فيها. بنهاية الاختبار ، كان احتمال ذوبان الثلج الذي حصل على طحالب إضافية ثلاثة أضعاف لينحدر إلى طبقة من الجليد تحته. قد يؤدي تعريض هذا الجليد تحت الجليد إلى زيادة ذوبان الطحالب. لماذا ا؟ يمتص الجليد العاري ضوء الشمس أكثر من الثلج النظيف.
جمع الفريق بيانات الأقمار الصناعية ، مثل صور الغطاء الثلجي وقياسات مدى انعكاس الثلج. من هذا ، قام الفريق بعد ذلك بتقدير تأثيرات الطحالب عبر حقل هاردينغ الجليدي بأكمله.
نمت الطحالب على أكثر من ثلث الغطاء الجليدي. في تلك المنطقة ، كانت الميكروبات مسؤولة عن ما يقرب من سدس ذوبان الجليد ، حسب حسابات الفريق. درجات الحرارة الدافئة تسبب في ذوبان معظم بقية.
ليس فقط ألاسكا
يقول كريستوفر ويليامسون:"هناك دافع متزايد لفهم تأثير الكائنات الحية الدقيقة على الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية". إنه عالم ميكروبيولوجي في إنجلترا بجامعة بريستول ولم يشارك في هذه الدراسة. يقول ويليامسون إن العلماء غالبًا ما يقومون بأبحاث كهذه - حيث يراقبون منطقة واحدة على مدى فترة طويلة. ولكن هنا ، قام العلماء بدلاً من ذلك بتغيير البيئة للبحث مباشرة عن أي صلة مباشرة بين الطحالب وذوبان الجليد.
الشرح:الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية
ربما لا يقتصر التأثير على ألاسكا أيضًا. أخذ فريق آخر عينات من البطيخ الثلجي عبر القطب الشمالي. ووجدوا أن الثلج المحمر كان أقل انعكاسًا بنسبة 13٪. وأي ضوء لا ينعكس في الفضاء يمكن أن يمتصه الثلج كحرارة. لذلك ربما ذاب الجليد بشكل أسرع ، على الرغم من أن العلماء لم يقيسوا ذلك بشكل مباشر.
نشر هؤلاء الباحثون نتائجهم العام الماضي في Nature Communications .
ج. nivalis وميكروبات الثلج الأخرى تحب أن تعيش حيث تكون درجات الحرارة أقل من درجة التجمد. إذا أدى الاحتباس الحراري إلى ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي في هذا النطاق ، فقد توسع هذه الطحالب نطاقها.
قد تسرع الميكروبات أو الملوثات الأخرى من ذوبان الجليد في القطب الشمالي. Williamson هو جزء من مشروع مدته خمس سنوات يدرس تأثير الميكروبات على الجليد في جرينلاند. هناك ، يدرس البكتيريا والطحالب الجليدية - والتي تختلف عن طحالب الثلج. تعمل هذه الميكروبات على تعتيم جليد جرينلاند. قد يساعد ذلك في تفسير سبب ذوبان الجليد هناك بشكل أسرع مما كان متوقعًا بسبب تغير المناخ وحده. يريد ويليامسون وزملاؤه الآن معرفة ما إذا كانت الميكروبات جزءًا من السبب.
