وقتی اقیانوس ها گرم تر می شوند، جذب دی اکسید کربن توسط پلانکتون های دریایی ممکن است کاهش یابد

اقیانوس جهانی نقش مرکزی در سیستم آب و هوای زمین ایفا می کند و با جذب حدود یک سوم دی اکسید کربن گازهای گلخانه ای (CO_{2) به طور قابل توجهی تغییرات آب و هوایی را کاهش داده است. از طریق فعالیت های انسانی.}

تا چه حد این امر در آینده ادامه خواهد داشت به انواع فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی بستگی دارد - و همانطور که دانشمندان علوم دریایی از موسسه علوم دریایی لایبنیتس (IFM-GEOMAR) به همراه همکاران موسسه آلفرد وگنر برای تحقیقات قطبی و دریایی (برمرهاون، آلمان) و موسسه تحقیقات دریای بالتیک لایبنیتز (وارنموند، آلمان) اکنون در آزمایشی با جوامع پلانکتون طبیعی نشان داده‌اند که به عوامل بیولوژیکی نیز بستگی دارد.

CO₂ در سطح دریا وارد اقیانوس می شود. برای ادامه جذب، باید به لایه های عمیق تر منتقل شود. جولیا وولرز از IFM-GEOMAR، نویسنده اول این مطالعه، که به تازگی در PNAS منتشر شده است، توضیح می دهد: «یکی از مکانیسم های مسئول این انتقال به عمق، پمپ کربن بیولوژیکی است. در بهار، زمانی که دما افزایش می‌یابد و شرایط نور بهبود می‌یابد، جلبک‌های پلانکتون با استفاده از CO_{2 و مواد مغذی شروع به ساخت بیومس می‌کنند. پس از مرگ جلبک ها، کسری از این زیست توده به عمق بیشتری فرو می رود و کربن متصل به فتوسنتزی را با خود می برد.}

برای بررسی چگونگی تغییر این سیستم در پاسخ به گرم شدن سطح اقیانوس ها، دانشمندان از کیل جوامع پلانکتون طبیعی را در هشت مخزن 1400 لیتری محصور کردند. جوامع در معرض دماهای متفاوتی قرار گرفتند که با سناریوهای گرمایش پیش بینی شده توسط پانل بین المللی تغییرات آب و هوا (IPCC) تا سال 2100 مطابقت داشت.در این "اکوسیستم های مینیاتوری" تشکیل و کاهش شکوفه پلانکتون بهاره در یک دوره یک ماهه نظارت شد. همانطور که انتظار می رفت، سرعت متابولیسم تمام اجزای جامعه پلانکتون با افزایش دما تسریع شد. چیزی که برای ما تعجب آور بود این بود که پلانکتون در دماهای بالا تا یک سوم CO_{2 کمتر مصرف کرد. پروفسور اولف ریبسل از IFM-GEOMAR، محقق اصلی این مطالعه، می گوید در نهایت، این ممکن است باعث ضعیف شدن پمپ کربن بیولوژیکی شود.}

دلیل این تضعیف: در حالی که تجمع فتوسنتزی زیست توده توسط جلبک های پلانکتونیک واکنش جزئی به گرم شدن نشان می دهد، مصرف آن توسط باکتری ها با افزایش دما به شدت افزایش می یابد. این امر باعث می شود که بخش بیشتری از زیست توده جلبکی قبل از اینکه در آب های عمیق تر فرو برود، تجزیه شود. بنابراین، CO₂ بیشتری در لایه سطحی حفظ می شود، که به نوبه خود، CO_{2 را از جو جذب می کند.}

جولیا وولرز خاطرنشان می‌کند: «این مطالعه بر اهمیت بهبود ترکیب فرآیندهای بیولوژیکی و بازخوردها در مدل‌های سیستم زمین تأکید می‌کند».با این حال، برای یک برآورد جهانی از بزرگی بازخورد مشاهده شده، هنوز در این مرحله خیلی زود است. ولرز می‌گوید: «داده‌ها در این حوزه تحقیقاتی هنوز پراکنده هستند و تلاش‌های تحقیقاتی بیشتری برای پر کردن این شکاف دانش مورد نیاز است.»