مدفوع پنگوئن ها با سبز نگه داشتن جلبک ها برف های قطب جنوب را آب می کنند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک مطالعه جدید نشان می دهد مدفوع پنگوئن ها شکوفه های جلبک های برفی را در امتداد شبه جزیره قطب جنوب بارور می کند و به تکه های جلبک سبز متراکم در امتداد خط ساحلی تغذیه می کند. این بخش‌های در حال گسترش برف سبز سریع‌تر از برف سفید و تمیز ذوب می‌شوند و به طور بالقوه گسترش مناطق عاری از برف و یخ قطب جنوب را تسریع می‌کنند.

با افزایش دما در سراسر قطب جنوب، زیستگاه جلبک های برفی در امتداد سواحل گسترش می یابد، سطح را تاریک می کند و منجر به گرم شدن بیشتر و ذوب برف می شود. پنگوئن‌ها با ردیابی مدفوع خود در برف، به طور ناخواسته مواد مغذی حیاتی جلبک‌ها را تامین می‌کنند که شکوفه‌ها را سبز نگه می‌دارد و اثر ذوب را حتی قوی‌تر می‌کند.

آلیا خان، بیوژئوشیمی‌دان کرایوسفر در دانشگاه کلرادو بولدر و نویسنده ارشد این مطالعه که این تحقیق را در دانشگاه واشنگتن غربی آغاز کرد، می‌گوید: «ارتباط بین حیات وحش، مواد مغذی و جلبک‌های برفی یک جزء مهم گمشده در پیش‌بینی گسترش مناطق عاری از یخ در قطب جنوب است.

بدون در نظر گرفتن این اثرات تاریکی بیولوژیکی، ما احتمالا سرعت ذوب برف های ساحلی و سرعت گسترش زمین های بدون یخ در سراسر قطب جنوب را دست کم می گیریم.

این مطالعه در Journal of Geophysical Research: Biogeosciences منتشر شده است.

خان و تیمش بر جلبک‌های برفی قطب جنوب که تغییر رنگ می‌دهند تمرکز کردند، که در برخی مناطق به اندازه‌ای متراکم رشد می‌کنند که خود برف را قرمز یا سبز نشان می‌دهد. هنگامی که مواد مغذی فراوان باشند، جلبک‌ها می‌توانند فعال بمانند و سلول‌های خود را با رنگدانه‌های سبز رنگی مانند کلروفیل پر کنند تا فتوسنتز را افزایش دهند تا جلبک‌ها در تابستان کوتاه قطب جنوب تا حد امکان رشد کنند.

هنگامی که مواد مغذی کمیاب هستند یا شرایط سخت هستند، جلبک ها کم می شوند و رنگدانه های قرمز ضد آفتاب مانند تولید می کنند تا از خود در برابر نور خورشید محافظت کنند و در عین حال رشد را متوقف کنند.

برف قرمز حدود 20 درصد بیشتر از برف تمیز و سفید انرژی نور خورشید را جذب می کند. این انرژی اضافی برف را گرم می کند و منجر به ذوب برف بیشتر می شود. در جایی که مواد مغذی رنگدانه سبز و سلول‌های جلبک بیشتری را سوخت می‌کنند، برف سبز 40 درصد بیشتر از برف تمیز انرژی جذب می‌کند - دو برابر افزایش مشاهده شده در برف قرمز - سرعت ذوب را حتی بیشتر می‌کند.

این تیم با سفر با قایق در دریاهای ناآرام گذرگاه دریک، نمونه‌هایی از جلبک‌های برفی قرمز و سبز را در امتداد سواحل شبه‌جزیره قطب جنوب غربی جمع‌آوری کردند که پنج درجه عرض جغرافیایی و مناطقی با و بدون کلنی پنگوئن‌ها را پوشش می‌دادند.

نمونه برداری در نزدیکی مستعمرات پنگوئن ها کار پر زرق و برقی نیست، و این تیم باید به مدفوع بدبوی پرندگان نزدیک شود تا برف های جلبکی را در کیسه هایی با قاشق های سرامیکی جمع کنند.

خان گفت: مدفوع [پنگوئن] از نظر بصری شبیه جلبک برفی قرمز است. کار کردن در نزدیکی پنگوئن‌ها بسیار بدبو است.

خوشبختانه، تفاوت بین مدفوع معروف به گوانو و جلبک های برفی در آزمایشگاه واضح تر است. الیز رایان، نویسنده اصلی این مطالعه، و دیگر اعضای آزمایشگاه خان تعداد سلول های جلبک در هر نمونه برف را زیر میکروسکوپ شمارش کردند و رنگدانه ها و مواد مغذی هر نمونه را استخراج کردند.

در جایی که سلول‌های جلبک عمدتا دارای رنگدانه‌های سبز بودند، محققان دریافتند که برف فسفات بسیار بیشتری دارد، یک ماده مغذی حیاتی که در گوانو یافت می‌شود، تا جایی که جلبک‌ها عمدتا دارای رنگدانه‌های قرمز و ضدآفتاب هستند.

خان گفت: «این یافته شبکه غذایی دریایی را به بوم‌شناسی برفی پیوند می‌دهد. او توضیح داد که پس از ضیافت با موجودات دریایی در دریا، پنگوئن‌ها و پرندگان دریایی مانند اسکوآها مواد مغذی حاصل (از جمله فسفات) را به شکل مدفوع روی برف‌های ساحلی پخش می‌کنند. "گوانو پنگوئن به عنوان کود عمل می کند ... که به شکوفه های جلبک سبز متراکم برفی کمک می کند."

همانطور که پنگوئن‌ها در واکنش به شرایط در حال تغییر مسیر خود را به قطب جنوب نزدیک‌تر می‌کنند، این امکان وجود دارد که زیستگاه جلبک‌های برفی بارور شده با گوانو گسترش یافته و اثرات تقویت‌کننده ذوب خود را در منطقه بزرگ‌تری گسترش دهند. اما پیش‌بینی‌های دانشمندان از ذوب قطب جنوب هنوز این پدیده را توضیح نمی‌دهد.

تیم خان اولین گروهی است که ارتباط مستقیمی بین مدفوع پنگوئن ها و مراحل رنگی مختلف چرخه زندگی جلبک های برفی را نشان می دهد و قبل از اینکه بتوان سبزی با سوخت گوانو را به پیش بینی های ذوب برف شبه جزیره قطب جنوب اضافه کرد، به داده های بیشتری نیاز است.

غنی‌سازی فسفات از ورودی‌های حیات وحش، توزیع و رنگ‌دانه جلبک‌های برفی سبز و قرمز را در امتداد شبه‌جزیره قطب جنوب غربی شکل می‌دهد، مجله تحقیقات ژئوفیزیک Biogeosciences (2026). DOI: 10.1029/2026JG009918

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →