Plankton, bakterie i pierwotniaki, jako najbardziej obfite formy życia w oceanach, mają istotny wpływ na globalne środowisko. W oparciu o obserwacje na dużą skalę, naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego im. Króla Abdullah (Arabia Saudyjska) opracowali model, który przewiduje jak zmiany klimatyczne wpływają na te populacje drobnoustrojów.

Temperatura, dostępność składników odżywczych i śmiertelność to trzy główne czynniki wpływające na liczbę tych prostych organizmów, nazywanych prokariotami planktonu heterotroficznego (cudzożywnego). "Zaintrygowałem się możliwymi relacjami pomiędzy tymi trzema głównymi grupami kontrolnymi, czy da się wyróżnić jakieś wzorce", mówi Xos Ancelel Moran, który prowadził badania. Chociaż Moran wcześniej badał te czynniki w niektórych miejscach w oceanie, światowa ekspedycja Malaspina w 2010 r. dała naukowcom możliwość przeprowadzenia tej analizy na całym świecie.

Podczas ekspedycji prowadzonej przez kolegę Morana, Carlosa Duarte, badacze analizowali próbki ze 109 różnych miejsc na Oceanie Atlantyckim, na Oceanie Indyjskim i Pacyfiku. W każdym miejscu mierzono masę prokariotów planktonu heterotroficznego i szybkość rozmnażania się organizmów. Dane pozwoliły naukowcom określić względny wpływ temperatury i dostępności składników odżywczych na populację drobnoustrojów. Zespół Morana zmierzył również liczbę wirusów i dużych mikroorganizmów, które mogą zabijać lub spożywać plankton.

Analizując te trzy czynniki wyłania się jasny obraz. "Jeśli dostępność żywności i szybkość śmierci powodowana przez drapieżniki lub atak wirusa ograniczają wzrost planktonu, to temperatura odgrywa niewielką rolę" - wyjaśnia Moran. "Z drugiej strony, jeśli prokarioty są uwalniane z tych dwóch grup kontrolnych, temperatura staje się dominującym czynnikiem wzrostu". Naukowcy odkryli również, że wpływ temperatury zależy od położenia geograficznego. Ogrzewanie ma silniejszy wpływ na mikroorganizmy na biegunach, mniejszy na równiku.

Ekosystemy oceanów wchłaniają z atmosfery nadmierne ilości związków węgla, ale Moran twierdzi, że rozprzestrzenianie się prokariotów planktonu kosztem większych organizmów może zakłócić ten proces. Zrozumienie gdzie i jak silnie populacje planktonu cierpią z powodu ocieplenia jest ważne dla środowiska.

Teraz Moran sprawdza swój model badając jak zmiany w środowisku wpływają na wzrost planktonu mieszkającego w pobliżu powierzchni Morza Czerwonego obok Uniwersytetu Technologicznego im. Króla Abdullaha. "Chcemy to udowodnić eksperymentalnie na Morzu Czerwonym, najgorętszym basenie na głębokim morzu na świecie", powiedział.