לאן הולכות האצות לאחר שהן מתות

האם מותן של אצות חד-תאיות באוקיינוס, מוביל לעלייה במכירות של מטריות באזורי החוף? מדעני מכון ויצמן למדע גילו כי כאשר אצות (פיטופלנקטון) מתות בעקבות זיהום נגיפי, שאריות שלהן משתחררות לאטמוספרה בקצב מוגבר ועלולות להביא לשינוי בתכונות העננים ולצמצום בוהק השמש. במחקר אשר פורסם באחרונה בכתב-העת המדעי iScience, טוענים המדענים כי תופעה זו עשויה להיות גורם בעל השפעה על מצב האטמוספרה של כדור-הארץ.

פרופ' אילן קורן, ד"ר מירי טריניק ופרופ' ינון רודיך מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת, ופרופ' אסף ורדי מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה, חוקרים מין של פיטופלנקטון המכונה Emiliania huxleyi. מין זה אחראי לפריחות רחבות ממדים אשר מתפשטות בקצב מהיר על-פני המים ונעלמות במהירות, מקץ כמה שבועות. במחקר קודם, הראו החוקרים כי הפריחה נעלמת בשל פגיעת נגיף ייחודי לאצות אלה, אשר מתפשט במהירות בעזרת משטר הרוחות מעל האוקיינוס. במחקר הנוכחי ביקשה הקבוצה לבחון אם גם האצות – או מה שנותר מהן לאחר המתקפה הנגיפית – נישאות ברוח.

המין Emiliania huxleyi שייך לקבוצת הקוקוליטופורים – פיטופלנקטון המכוסים קונכיות דמויות תחרה מסידן פחמתי. כאשר תאי הפלנקטון מתים בעקבות זיהום נגיפי, קונכיות רבות שוקעות לקרקעית האוקיינוס ומהוות רכיב חשוב במחזור הפחמן. עם זאת, החוקרים שיערו כי חלק משרידיהן נפלטים לאטמוספרה לצד מלח וחלקיקים נוספים, המהווים ביחד אירוסולים של רסס ים. חלקיקים אלה נפלטים אל האטמוספרה בעקבות פקיעת בועות הנוצרות על-פני המים. בהגיעם לאטמוספרה, האירוסולים מחזירים אור ומרחיקים את קרינת השמש מפני כדור-הארץ; כמו כן הם מייצרים גרעינים שסביבם יכולות להתעבות טיפות ענן.

חלקיקים של חומרים, כמו סידן פחמתי, עשויים להוות מצע להתרחשות תגובות כימיות באטמוספרה, והם עשויים לתרום באופן משמעותי לכמות הקרינה המוחזרת לחלל, שכן הם מחזירים אור ומקטינים את שטף קרינת השמש שנבלע בים"

כדי להבין כיצד פיטופלנקטון תורמים לתהליך זה, הצעד הראשון היה לגדל אותם במעבדה. ד"ר טריניק וחברי הקבוצה גידלו את האצות הזעירות במכלים גדולים של מי ים, והדביקו אותן בנגיף. בהמשך, תוך כדי בעבוע המים, סיננו החוקרים את האוויר שמעל המכל כדי ללכוד את החלקיקים שנפלטו ולחקור אותם. החוקרים גילו ששטף חלקיקי הפיטופלנקטון שנפלטו מהדגימות המודבקות חזק בהרבה מהשטף מהאצות הבריאות. בנוסף, במקרים המודבקים, החלקיקים היו גדולים משמעותית. במקום חלקיקים שגודלם עד מיקרון, הם מצאו שרידי פיטופלנקטון בגודל של עד ארבעה מיקרון – ככל הנראה בשל הצפיפות הסגולית הנמוכה של הקונכיות שמאפשרת להן להתעופף בקלות. אומר פרופ' ורדי: "חלקן נראות כמו מצנחים או אליפסות חלולות; יש להן מבנים מורכבים עשויים סידן פחמתי עם חללים פנימיים גדולים אשר תורמים למשך שהייתם באטמוספרה". הקבוצה חישבה כי קצב שקיעת חלקיקים אלה עשוי להיות איטי פי 25 מאשר חלקיקי מלח ים צפופים יותר הנמצאים באירוסולים.

במהלך מסע מחקר לפיורדים של נורווגיה בקיץ האחרון, אספו המדענים דגימות מים בשקים ענקיים, במטרה לנטר לא רק את האורגניזמים החיים במים, אלא גם את האירוסולים שהם מייצרים במהלך התפתחות פריחת הקוקוליטופורים ודינמיקת הדבקת הנגיפים. החוקרים מתכננים להשתמש בממצאים אלה כדי לעמוד על טיבם של המחזורים הטבעיים באטמוספרה של חומרים שמקורם בפיטופלנקטון. היות שפריחות פיטופלנקטון נוטות להיות צפופות יותר בקרבת החוף, החוקרים מאמינים שההשפעות האטמוספריות של פריחות אלה יורגשו יותר באזורים אלה.

"חלקיקים של חומרים, כמו סידן פחמתי, עשויים להוות מצע להתרחשות תגובות כימיות באטמוספרה, והם עשויים לתרום באופן משמעותי לכמות הקרינה המוחזרת לחלל, שכן הם מחזירים אור ומקטינים את שטף קרינת השמש שנבלע בים", מדגיש פרופ' קורן. "מחקר זה אמנם התמקד במין אחד ובנגיף שלו, אבל בהקשר רחב יותר אנו למדים כי מצב האטמוספרה תלוי במידה רבה בקשרי הגומלין היומיומיים באוקיינוס בין יצורים זעירים, נגיפים וחיידקים", אומרת ד"ר טריניק.