שלג ירוק ליד מושבות פינגווינים בחוף האנטארקטי: תופעה שמושפעת מפרוביוטיקה של הזוחלים מצד אחד, והשפעה על אקלים מהצד השני
שלג הנמצא בסמוך למושבות הפינגווינים בחוף המזרחי של חצי האי האנטארקטי משנה צבעו לירוק, והסיבה לכך היא הפרשות הפינגווינים — השאריות של עופות הים הקטנים הללו. מחקר חדש שפורסם בכתב העת "מחקרים גאופיזיים: ביוגיאו Scientities" מצא שכיחות של תפרחות של אצות שלג ירוקות נקשרת לרמות גבוהות של פוספט, חומר מזין שהפרשות הפינגווינים מכילות בכמות רבה, ומעוגנת על ידי העובדה שאצות אלו סופגות יותר קרינת אור מהשלג הלבן הנקי — בערך ב-40% יותר, לפי הודעת איגוד הגיאופיזיקאים האמריקאי.
חשוב להבין כי השלג כהה יותר מחמם את עצמו במהירות ומומס מוקדם יותר. אצות שלג אדומות, שנפוצות יותר כשהן רחוקות מאזורי חיות בר, סופגות כ-20% יותר קרינה בהשוואה לשלג לבן רגיל, ולכן ההתרחשות של אצות ירוקות מכפילה בערך את ההשפעה הזו על ההלבנה וההתחממות.
החוקרים מציינים שההכהה הביולוגית הזו אינה משולבת במודלים הקיימים להערכת ההמסה של השלג בחוף האנטארקטי, אחד האזורים המשתנים במהירות באדמה הזו. הם מזהירים כי עוד נתונים וניסויים חיוניים כדי לשלב השפעה זו באופן מדעי ומדוד בכל המודלים העתידיים.
אפקט של דישון באיזור הקצה של העולם
המחקר הובל על ידי אליס ראיין מוויצ'יטה המערבית, והשותפה הבכירה היא אליה כהן, חוקר תורשה קריוספרית מהאוניברסיטה של קולורדו, שבאה ממומחיות בתחום הביוכימיה של קרח היקרוספרה. הצוות יצא בספינה דרך מיצר דרייק, וחקר שלג לאורך חוף חצי האי האנטארקטי, באזורי משקל בין חמישה מעלות דרום לקווי חוף הממוקמים קרוב ורחוק ממושבות הפינגווינים.
במעבדה, החוקרים סרקו את תאי האצה בעזרת מיקרוסקופ, והפיקו צבעים, חומרים מזינים ורכיבים כימיים מכל דגימה שזלגו על ידי החוקר. כשהאצות היו בעיקר ירוקות, נצפו רמות גבוהות של פוספט בתוך השלג, לעומת שלגים שהיו בעיקר אדומים ואופייניים להן.
ליווי ההסבר, אמרה כהן בהתאם להודעה שפרסמה ה-A GU: "במהלך הקינון בחוף משכנות הפינגווינים, בעיקר בפרק אדלי ובגנטו, וגם עופות ים כמו סקאוס, משילים את צואתם על השלג וזו משפיעה על הצבע שלו".
לעומת זאת, הבעיה הטכנית היתה שיש דמיון צבעוני בין צואת הפינגווינים לאצות שלג אדומות, ולכן נדרשה עבודת מעבדה כדי להבחין בין השניים באופן מדעי, באמצעות ניתוח כימי ומיקרוסקופי באנטומיה המיקרוסקופית.
שלג כהה ומסיסת שלג יותר מהירה
אצות שלג הן אורגניזמים מיקרוסקופיים, בדומה ליצורים חד-תאיים של צמחי אביב, הצומחים על שלגים הנמסים באיזורי קוטב וקווי הרים. הפיגמנטים שהם מייצרים למעשה פועלים כמו חולצה כהה בקיץ — הם סופגים את קרינת השמש במקום להחזיר אותה לאוויר, ולכן השלג עם האצות כהות נוטה להתחמם ולהומס במהירות. מים מההמסה גם מסיעים את ההתרבות של האצות, ויוצרות משוב חיובי שהחוקרים עדיין מנסים למדוד ולנתח.
זה מקושר לקשר בין החי לסביבה — ההתחממות של האוקיינוס, שהפינגווינים בתורם ניזונים ממנו, משפיעה על המקורות של המזון, והנוכחות של האצות הירוקות על השלג היא אינדיקציה לשינויים במערכת האקולוגית הימית והחופית. אם בעתיד יגררו שינויים באיזורי הקינון של הפינגווינים דרומה, ייתכן גם שפונרגלי שלג ירוקים יעקבו אחריהם.
החוקרויות מציינות שהשאלה אינה בודאות מובהקת—זהו תרחיש עתידי אפשרי יותר מאשר תהליך שהתרחש בפועל עד היום, ואינו מבוסס על מדידות שכבר הושגו שעדות לתזוזה משמעותית של מושבות הפינגווינים.
בדיקת הוכחות ומסקנות מחקר
המחקר מבוסס על סקר שדה תצפיתי, בשילוב ניתוח במעבדה, שפורסם בכתב עת של איגוד הגיאופיזיקאים האמריקאי. נמצא כי רמות גבוהות של פוספט קשורות לייצור של אצות ירוקות, מה שמעיד שהפרשות הפינגווינים משמשות ככלי דישון טבעי, אך אין בו ניסוי מבוקר שמוסיף ישירות את הפוספט על השלג ובודק את השינוי במידת ההמסה; זהו מחקר תצפיתי בלבד.
הנתון של 40% מייצג את ההבדל בכמות האנרגיה הסולארית שהשלג הירוק סופג לעומת השלג הלבן הנקי. זהו חישוב משווה, ולא מדיד מדויק של כמות ההמסה בפועל שנוצרה באותם מקומות. לא צוינו מסות מדגימות שהתבצעו לאורך תקופות שונות, אך ההבחנה בין אתרים שקרובים ומרוחקים ממושבות הפינגווינים מרחיבה את ההסבר הגיוני שהחי, ולא מזג האוויר בלבד, אחראי על המגמות שהמחקר מצא. החוקרים מציינים שהשלב הבא יהיה לאסוף מספיק מדדים כדי להעריך כמה ההמסה שגורמות אצות ירוקות מייצרת לאורך העונה החופית כולה. הפרטים המלאים מופיעים במאמר המלא ב"מחקרים גאופיזיים: ביוגיאו", שפורסם לאחרונה.
המחקר נתמך על ידי פרסומים של הקרן הלאומית למדע, והעבודה על ההשפעות של אצות וחי על ההמסה מקבלת חיזוק מתמיכה תאגידית ומענקי מחקר. לא נצפו ציטוטים מחוקרים חיצוניים שסקירה אובייקטיבית של המחקר קבעה בו את תוקפו.
מלחמה באקלים: הקשר בין השלג, אצות החיים והתחממות כדור הארץ
שלג באנטארקטיקה, ואצות השלג המאפיינות אותו, לא יגרמו לשינוי מיידי במזג האוויר הקרוב או להשפעה על התנודות העונתיות בטווח הזמן הקרוב. עם זאת, הקשרים שהמחקר מגלה משפיעים על הערכות עתידיות של רמת הים, על התחזיות של אובדן קרח והתחממות אקלים עולמית, שכרות לגופי תכנון, ממשלות וחברות ביטוח. הפסקת ההמסה של הקרח באנטארקטיקה מוערכת כמרכיב משמעותי בשינויי מזג האוויר בעתיד, וכאן המחקר מראה שעשויה להיות השפעה בלתי צפויה של חי וצמחים על תהליך ההמסה.
קולגות החוקרים מציינים כי לחובבי הטבע והמטיילים בארץ ובעולם, התופעה של שלג צבעוני — בין אם אדום, וורוד או ירוק — היא בדרך כלל תוצר של אצות טבעיות ולא זיהום. כמו כן, במקומות כמו ההרי הקולורדו, שרואים לעיתים שלג בצבע הכן או הוורוד המוכר בחודשי הקיץ, המרחב הטבעי והמשוב הסביבתי הם חלק מהתמונה הרחבה של שינויים אקלימיים והשתנות הסביבה.
בעוד תיירות לאזור חוף הפנטנשה האנטארקטי מתרחבת בשנים האחרונות ומבקרים מגיעים בעיקר באמצעות ספינות, חשוב להכיר ולהימנע מפגיעה באיזורי המושבות של הפינגווינים, ולכבד את כללי הצפייה בשמורות הטבע הימיות והיבשתיות. ההמלצה היא שהחקר והמודעות לתופעות הטבעיות, כמו שלג ירוק, מזוהות כהזדמנות לדעת ולשמור על ההרמוניה בין האדם לסביבתו, ולפעול באחריות.
המסקנה העובדתית והעתידית: פרטים שאסור להשמיט
המחקר מראה כי מינים קטנים של יצורים חיים, שנושאים את תפקידי הדישון הטבעי, משפיעים על תהליך ההמסה של השלג בחוף האנטארקטי. השאלה שהמחקר מעלה היא האם ההשפעה של הפרשות הפינגווינים תשתנה בעתיד באמצעות שינויים באיוזורי הקינון, או שיש לאותם מינים תפקיד שהולך ומתחזק כתוצאה מהתחממות הגלובלית.
המחקר מדגים שבשל השפעת הנשקפת על שינויי האקלים, גם תופעות טבע בלתי צפויות, כגון שינוי צבע של השלג או עליית רמות הים, תלויות במערכות אקולוגיות חיות ופתוחות. מחקרים עתידיים יידרשו לאסוף נתונים מקיפים ומדדים יותר, כדי להעריך במדויק את ההיקף שבו אצות ומיני חיות התופסים חלק במשוואה של ההמסה, וכיצד הם משתנים עם הזמן.
המודלים המדעיים של ההתחממות הגלובלית צריכים לקחת בחשבון תופעות מקומיות כמו תוספת של הפוספטים מהפרשות הפינגווינים, משום שהשפעה זו עלולה להיות קטנה לעומת ההשפעות המוכרות של קרח היבשת הגדולה, אך היא חשובה להבנת התמונה הכוללת של ההתחממות וסיכוייה.
