Staš Zgonik

10. 5. 2019  |  Mladina 19  |  Družba

Tolpa črnega ledu

Zavezništvo alg in gliv pri osvajanju Grenlandije

Velik del Grenlandije je v poletnih mesecih bolj podoben kamniti puščavi kot pa ledeni ploskvi.

Velik del Grenlandije je v poletnih mesecih bolj podoben kamniti puščavi kot pa ledeni ploskvi.
© Jason Box

Velik del Grenlandije je v poletnih mesecih videti popolnoma drugače, kot bi pričakovali. Ob pogledu iz ptičje perspektive bi človek prej pomislil na kamnito puščavo kot pa na ledeno ploskev. Namesto slepeče beline prevladuje turobna sivina. Ta sivina v različno intenzivnih odtenkih na vrhuncu poletne sezone po najnovejših ocenah prekriva že več kot 30 odstotkov grenlandske ledene ploskve, ki se razteza na 1,7 milijona kvadratnih kilometrov.

Grenlandija hrani največjo zalogo zamrznjene vode na severni polobli. Če bi se celotni ledeni pokrov, ki je v povprečju debel več kot kilometer in pol, stalil in bi voda odtekla v morje, bi to morsko gladino dvignilo za sedem metrov.

Snežno bel led odbije večino sončne svetlobe, ki ga doseže, in s tem kljubuje taljenju. Gre za tako imenovani učinek albeda. Če pa je led »umazan« in s tem temnejši, je učinek albeda močno oslabljen. Površina odbije le tretjino svetlobe, na najtemnejših mestih pa vpije praktično vso svetlobo, ki jo doseže. To pa pospešuje taljenje ledu.

Satelitski podatki o debelini ledenega pokrova na Grenlandiji nakazujejo pospešeno tanjšanje. Na podlagi teh podatkov so znanstveniki izračunali, da je med letoma 2002 in 2016 Grenlandija v povprečju izgubila 280 milijard ton ledu. Na leto.

Satelitska meritev sprememb debeline ledenega pokrova na Grenlandiji v letu 2015 (v metrih na leto)

Satelitska meritev sprememb debeline ledenega pokrova na Grenlandiji v letu 2015 (v metrih na leto)
© Vir: ESA

Taljenje je najizrazitejše na jugozahodu otoka, čeprav na tem delu ni velikih ledenikov, ki bi se stekali v morje. Prav na tem delu pa je temnenje ledu največje.

Alge napadajo

Čeprav je temnenje ledu pojav, ki je znan že nekaj desetletij, se je o njem do pred kratkim vedelo izjemno malo. »Do leta 2012 se je predvidevalo, da je črnenje posledica nanesenega industrijskega smoga in mineralnih delcev,« pravi dr. Nina Gunde Cimerman z ljubljanske Biotehniške fakultete. »Šele nato so znanstveniki ugotovili, da ima pomembno vlogo pri tem cvetenje tako imenovanih lednih alg. Te poleg klorofila proizvajajo tudi pigment, ki ga je vsaj desetkrat več kot klorofila in katerega posledica je značilna črna barva površin, prekritih z algami.« Glavni namen tega pigmenta je ščitenje klorofila pred premočnim UV-sevanjem.

Alge lahko v izsušenem stanju prezimijo na ledu, za razmnoževanje pa potrebujejo tekočo vodo. In te je zaradi taljenja ledu vsako leto več. Gre za značilen primer pozitivne povratne zanke – segrevanje ozračja tali led, staljeni led omogoča razmnoževanje alg, razmnožene alge potemnijo led in ga s tem dodatno segrejejo, s čimer se dodatno okrepi taljenje ...

Segrevanje ozračja tali led, staljeni led omogoča razmnoževanje alg, razmnožene alge potemnijo led in ga s tem dodatno segrejejo, s čimer se dodatno okrepi taljenje ...

Učinek potemnitve nikakor ni zanemarljiv. »Ledena površina ni gladka, temveč razbrazdana, in alge praviloma, da bi se izognile premočnemu UV-sevanju, rastejo izključno na severni strani brazd, kamor sonce sije manj intenzivno. A ne glede na to, da rastejo na delu ledene ploskve, ki je manj neposredno izpostavljen soncu, je temperatura na tem delu kar za pet stopinj višja kot na južnem delu brazd, na katere sicer neposredno sije sonce, a niso prekrite z algami.«

Dr. Nina Gunde Cimerman ni strokovnjakinja za podnebje ali ledenike, tudi alge niso njena specialnost. Do potankosti pa obvlada glive, sploh tiste v ekstremnih okoljih. Za njo je že več odprav na polarna območja, s katerih se je vedno vrnila z vzorci novih gliv.

In ko je po naključju izvedela, da angleški znanstveniki v okviru posebnega projekta preučujejo cvetenje alg in temnenje ledene ploskve na Grenlandiji, se ji je zazdelo, da jo potrebujejo v ekipi.

»Ugotovila sem, da nimajo nikogar, ki bi se v okviru tega projekta ukvarjal z glivami. Najprej so bili skeptični, ali nas sploh potrebujejo, nato pa so nam vendarle dostavili nekaj vzorcev ledu. In seveda smo na njih našli obilico gliv. Govorimo o do sto tisoč glivnih celicah na 100 mililitrov vzorca. In tako so lani mojo doktorsko študentko vzeli tudi na ekspedicijo na Grenlandijo.«

Doktorska študentka Laura Perini pri vzorčenju ledu na Grenlandiji

Doktorska študentka Laura Perini pri vzorčenju ledu na Grenlandiji

V vzorcih, ki jih je prinesla, so odkrili 55 različnih vrst gliv. Ugotovili pa so tudi, da v črnem ledu prevladujejo tri vrste kvasovk in dve vrsti nitastih gliv. »Vse so nove, še neopisane vrste.« To samo po sebi niti ne bi bilo presenetljivo, če vemo, da je bilo doslej opisanih približno sto tisoč vrst gliv, vseh vrst pa naj bi bilo do pet milijonov. A največje presenečenje je raziskovalce pričakalo, ko so si vzorce s površine črnega ledu ogledali pod mikroskopom.

Glive pomagajo

Dr. Nina Gunde Cimerman je sredi marca nastopila na veliki znanstveni konferenci o glivni genetiki v Kaliforniji. Njeno predavanje pred tisočglavo množico raziskovalcev je poželo veliko zanimanja. Po ugotovitvah njene raziskovalne ekipe so namreč prav glive ključne za uspešno preživetje in razmnoževanje lednih alg. »Ugotovili smo, da ob sobivanju alg in nitastih gliv nastane nekakšen primitivni lišaj. Nitasta gliva oblikuje mrežno strukturo in vanjo vključi celice alg.« Videti je, da alge brez gliv na grenlandskem ledu sploh ne bi mogle preživeti. Ob njihovi pomoči pa bi lahko prekrile večino Grenlandije.

Med letoma 2002 in 2016 je Grenlandija v povprečju izgubila 280 milijard ton ledu. Na leto.

Razvila se je svojevrstna simbioza. »Kot kaže, glive pigment, ki ga proizvajajo alge, uporabljajo za hrano. A ker alga v takih razmerah brez pigmenta ne bi preživela, gliva kot nadomestek proizvaja melanin, črni pigment.«

Hkrati pa to spoznanje ponuja zelo prepričljive namige o tem, kako so rastline sploh lahko naselile kopno. Strokovnjaki že dalj časa predvidevajo, da se je to zgodilo v hladnem okolju ob prisotnosti tekoče vode, pri tem prodoru pa naj bi bila ključna ravno pomoč gliv. Hkrati prav vrsta alg, ki uspeva na grenlandskem ledu, velja za najbližjo sorodnico prvih kopenskih rastlin. »To pa pomeni, da se v tem okolju zdaj dogajajo simbiotske kombinacije, podobne tistim, ki so se zgodile pred 500 milijoni let, ko so rastline prvič naselile kopno.« 

Pisma bralcev pošljite na naslov pisma@mladina.si. Minimalni pogoj za objavo je podpis z imenom in priimkom ter naslov. Slednji ne bo javno objavljen.