Zbog ljudski uzrokovanih klimatskih promjena, očekuje se da će se suptropske mlazne struje pomicati prema polovima. Donosimo istraživanje koje prvi put pokazuje da taj pomak vjetrova ka sjeveru ima dugoročne posljedice na plankton i ribolov u sjeverozapadnom Sredozemlju.

Autori Júlia Crespin, Jordi Solé i Miquel Canals sa Sveučilišta u Barceloni pokazali su u radu "Jet stream poleward migration leads to marine primary production decrease" netom objavljenom u časopisu Progress in Oceanography da se tijekom razdoblja 2000.-2023. godine sjeverna suptropska zračna mlazna struja pomaknula prema Sjevernom polu za čak 75 kilometara, što je posljedično dovelo do značajnog pada koncentracije klorofila za čak 40 posto, uz stope opadanja i do 5 posto godišnje. Taj klorofil hrana je za fitoplankton.

U sjeverozapadnom dijelu Sredozemnog mora, pomak mlaznih struja uzrokovao je slabljenje sjevernih vjetrova (npr. maeštral i tramontana), smanjujući "Ekmanovo dizanje" - proces kojim se hranjive tvari iz dubine dovode do površine, nužne za rast fitoplanktona. Kao posljedicu, primarna proizvodnja, odnosno količina fitoplanktona čini se, radikalno je opala. Fitoplanktonom se hrane morski organizmi veći od njega, npr ribe, mekušci, kitovi itd...

Pad fitoplanktona dakle može ugroziti ribarstvo, ekosustav i gospodarske aktivnosti u regiji. Manje fitoplanktona također smanjuje upijanje CO₂ iz atmosfere, otežavajući borbu protiv klimatskih promjena. Područje za kojeg je ovo istraženo je Lionski zaljev koji obuhvaća francuski i španjolski dio Mediterana.

Kakve veze imaju stalne zračne mlazne struje s ribolovom?

Mlazne struje su snažni vjetrovi u gornjoj troposferi koji snažno utječu na vremenske i klimatske obrasce. To su su uski, snažni vjetrovi koji pušu brzinom do 400 kilometara na sat u gornjem dijelu troposfere, duž granica između velikih zračnih masa različite temperature. Oni pušu na visinama od 9 - 16 km, uglavnom u u gornjem sloju troposfere, ponekad ulaze i u donju, stratosferu. Nastaju zbog temperaturnih razlika između polarnog i tropskog zraka, u kombinaciji s rotacijom Zemlje.

Postoje četiri glavne mlazne struje sjeverna polarna, sjeverna suptropska, južna polarna i južna suptropska. Polarne mlazne struje kreću se na visinama od 9-12 km, a suptropske na visinama od 10 - 16 km. One nisu u potpunosti stalne, već se mijenjaju s obzirom na godišnja doba i geografiju. Najjače su zimi kada su temperaturne razlike veće. Položaj im varira iz dana u dan, ali njihovo postojanje kao pojava je trajno. Kreću se otprilike u smjeru zapad - istok i imaju valovite forme. Meandri ili zavoji u njihovim valovima stvaraju dugotrajne vremenske obrasce - suše, oluje, toplinske udare. Osim što utječu na premještanje ciklona i anticiklona, temperature, oborine i oluje, mlazne struje čini se imaju velik utjecaj i na količinu hrane koju more može proizvesti u određenim zonama.

Ukratko, globalno zatopljenje pomiče mlaznu struju koja utječe na vrijeme na Mediteranu prema sjevernom polu što usporava i oslabljuje maeštral i tramontanu - vjetrove ključne za vertikalno miješanje morskih slojeva. Miješanje je nužno da bi se fosfati, nitrati i druge hranjive tvari iz dubine mora podigli prema površinu. Te tvari nužne su za proces fotosinteze i nastanak klorofila kojim se hrane fitoplanktoni - osnovna hrana za cijeli morski ekosustav.

Klorofil i fitoplankton: što zapravo mjerimo u oceanima?

Primarna morska proizvodnja (fitoplanktona) o kojoj govore autori u svom radu je kemijska sinteza organskih spojeva u oceanu iz atmosferskog ili otopljenog ugljikovog dioksida. Uglavnom se odvija putem fotosinteze, dakle koristeći svjetlost kao izvor energije, ali se može odvijati i putem kemosinteze, kada koristi oksidaciju ili redukciju anorganskih kemijskih spojeva kao izvor energije. Gotovo sav život na Zemlji izravno ili neizravno ovisi o primarnoj morskoj proizvodnji. Organizmi koji su odgovorni za primarnu proizvodnju nazivaju se primarni proizvođači ili autotrofi (fitoplankton, cijanobakterije i biljke).

Klorofil je osnovni fotosintetski pigment prisutan u gotovo svim vrstama fitoplanktona - mikroskopskih algi koje čine temelj morskih hranidbenih lanaca. Upravo zato se klorofil u oceanografiji koristi kao standardni pokazatelj količine fitoplanktona i razine primarne proizvodnje. Međutim, koncentracija klorofilaa ne mjeri izravno broj ili masu fitoplanktonskih stanica, već količinu pigmenta kojeg one sadrže. To znači da je klorofil zapravo "proksi", odnosno posredni pokazatelj za biološke procese u moru.

Ograničenja studije i daljnji koraci

U praksi, većina mjerenja primarne proizvodnje na velikim razmjerima - uključujući satelitsko praćenje oceana - temelji se upravo na koncentracijama klorofila. Kada te vrijednosti padaju, znanstvenici zaključuju da se smanjuje i fotosintetska aktivnost, što upućuje na manju produktivnost cijelog morskog ekosustava.

Ipak, odnos između klorofila i fitoplanktona nije uvijek linearan: količina klorofila može varirati ovisno o vrsti fitoplanktona, uvjetima svjetlosti, dostupnosti hranjivih tvari i fiziološkim adaptacijama. Na primjer, stanice u siromašnim vodama mogu sadržavati više klorofila po stanici kako bi bolje iskoristile slabiju svjetlost, dok se u bogatim vodama mogu pojaviti brojne stanice s manje pigmenta.

Zato je važno razumjeti da pad koncentracije klorofila, kao što je onaj zabilježen u sjeverozapadnom Sredozemlju u posljednja dva desetljeća, ne znači nužno da su sve fitoplanktonske zajednice doslovno "nestale". Umjesto toga, takav pad signalizira promjene u ekološkim uvjetima koje ograničavaju fotosintetski kapacitet mora - bilo smanjenjem ukupne biomase, bilo promjenom u sastavu i ponašanju samih organizama.

Ribe koje ovise o ovom procesu u našem moru su srdela, inćun, skuša, papaline, lokarda, tuna, sabljarka, lampiuga i morski pas modrulj. Opisani proces objašnjava već primjetan pad ovih vrsta u našem moru. Najjeftiniji i najbolji način da sačuvamo riblji fond i pokušamo djelovati na opisani proces je očuvanje posidonije i drugih morskih trava koje su dom planktonu i drugim morskim organizmima. Morske biljke su ključne za stabilnost morskog dna, smanjuju eroziju i predstavljaju stanište za plankton i mlađ mnogih vrsta riba. Time čuvamo ne samo bioraznolikost, nego i gospodarske temelje mediteranskih zajednica.