Az ózonréteg gyógyulása váratlanul változtatja meg az Antarktisz élővilágát

Az antarktiszi ózonréteg helyreállását az elmúlt évtizedek egyik legnagyobb környezetvédelmi sikereként tartják számon. Az ózonkárosító vegyületek visszaszorításával egyre kevesebb káros ultraibolya sugárzás érheti el a felszínt, ami alapvetően kedvező az élővilág számára. Egy új terepi kutatás azonban arra mutat rá, hogy ennek a pozitív folyamatnak lehet egy meglepő ökológiai következménye is: az UV-sugárzás csökkenése gyengítheti az antarktiszi tundra szén-dioxid-megkötő képességét.

A kínai Institute of Atmospheric Physics és a University of Science and Technology of China kutatói több éven keresztül vizsgálták, hogyan reagál az antarktiszi növényzet és talaj az UV-sugárzás mérséklődésére. Az eredmények szerint már 20 százalékos csökkenés is nagyjából a felére mérsékelte a vizsgált tundra szénelnyelő képességét, 50 százalékos UV-csökkenés mellett pedig mintegy 80 százalékos visszaesést mértek.

Éveken át vizsgálták az antarktiszi tundrát

A kutatók nem kizárólag számítógépes modellekkel dolgoztak. A kísérleteket a Nyugat-Antarktiszhoz tartozó Ardley-szigeten végezték, több déli féltekei nyári vegetációs időszak során.

Két eltérő tundraterületet vizsgáltak. Az egyikre alig volt hatással a tengeri állatvilág, míg a másikat egy nagy pingvinkolónia által a talajba juttatott szerves anyagok és tápanyagok befolyásolták.

A kutatók speciális szűrők segítségével körülbelül 20, illetve 50 százalékkal csökkentették az UV-A- és UV-B-sugárzást, miközben igyekeztek változatlanul tartani többek között a hőmérsékletet és a talajnedvességet. Így elkülöníthették az UV-sugárzás változásának hatását más környezeti tényezőktől.

Akár 80 százalékkal is gyengült a szénelnyelés

Az eredmények meglepően nagy változást mutattak.

A 20 százalékos UV-csökkentés nagyjából 50 százalékkal gyengítette a tundra nettó szénelnyelő képességét. Amikor pedig az UV-sugárzást 50 százalékkal mérsékelték, a szénelnyelő képesség körülbelül 80 százalékkal esett vissza.

A legerősebb UV-csökkentés mellett a fotoszintézis átlagosan 57 százalékkal mérséklődött. Bizonyos időszakokban a vizsgált tundra már nem szénelnyelőként működött, hanem nettó szénforrássá vált.

Ez azért érdekes, mert első pillantásra éppen az ellenkezőjére számíthatnánk: ha kevesebb káros ultraibolya sugárzás éri a növényeket, logikusnak tűnne, hogy azok hatékonyabban fejlődnek.

Az antarktiszi növények hozzászoktak az erős UV-sugárzáshoz

A kutatók szerint az egyik lehetséges magyarázat az, hogy az Antarktisz mohái és zuzmói hosszú idő alatt alkalmazkodtak a rendkívül erős UV-sugárzáshoz.

Ezek az élőlények különböző védelmi mechanizmusokat alakítottak ki, például speciális pigmenteket termelnek. Ha az UV-terhelés csökken, megváltozhat az energiafelhasználásuk és a fotoszintézisük működése is.

A kevésbé tápanyagdús vizsgálati területen elsősorban a fotoszintézis visszaesése magyarázta a szénelnyelés gyengülését.

A pingvinek teljesen megváltoztatták a folyamatot

A pingvinkolónia közelében egészen más mechanizmust figyeltek meg.

A pingvinek nagy mennyiségű szerves szenet és nitrogént juttatnak a talajba, ami tápanyagban gazdag környezetet teremt a mikroorganizmusok számára. Amikor kevesebb UV-sugárzás érte ezt a területet, a talajban élő mikroorganizmusok aktivitása megnőtt.

Ennek hatására felgyorsult a szerves anyagok lebontása és nőtt az ökoszisztéma légzése, vagyis több szén-dioxid került vissza a légkörbe.

A kutatás így arra is rávilágított, hogy ugyanaz a környezeti változás két közeli élőhelyen teljesen eltérő biológiai folyamatokon keresztül vezethet hasonló eredményhez.