Tichomořské pouště
Sargasové moře je díky nízkému přísunu živin jednou z nejchudších oblastí světového oceánu. Proč tomu tak je , že pásma kolem 30o zeměpisné šířky patří mezi velice chudé oblasti oceánů obecně, jakým organismům se v tomto prostředí daří a jak se s těmito podmínkami vyrovnávají, to bylo náplní přednášky mořského biologa Michala Koblížka z Mikrobiologického ústavu AV ČR v Třeboni, která zazněla na festivalu Týden vědy a techniky, který proběhl na sklonku minulého roku.
Důvodem je především rozložení klimatických pásů na této planetě, protože v těchto oblastech dominují tlakové výše, díky nimž na kontinentech neprší a nad oceánem je téměř bezvětří, takže mořská voda se nemíchá a velmi to omezuje vstup živin do vodního sloupce.
Přestože oceánské pouště pokrývají skoro polovinu zemského povrchu , o mikroorganismech, které tyto vody obývají, mají odborníci jen kusé informace. Proč tomu tak je?
Výzkum mořských mikroorganismů je poměrně složitý – v podstatě jediná informace, kterou můžeme získat, je nějaký mikroskopický obrázek, který nám řekne, kolik těch mikroorganismů je, ale o jejich fungování nebo o jejich druhové bohatosti se dozvíme jen velmi těžko. Takže dnes nám v tomto směru pomáhají nové molekulární metody a my se teprve nyní dozvídáme, jaká bohatost mikroorganismů v těchto oblastech je. Významným počinem ve výzkumu byla expedice Grega Wermtra, který využil svou soukromou jachtu a své prostředky k tomu, že začal sekvenovat mořské organismy, a my jsme se díky tomu dozvěděli to, co jsme prozatím nevěděli, totiž že druhová bohatost těchto mořských mikroorganismů je velmi vysoká.
Čím je to způsobeno, že různé části oceánu jsou limitovány různými živinami?
Ta limitace živin vyplývá z rozložení podnebí, rozložení mořských proudů, teploty vody, působí tam spousta faktorů. Většinou dostupnost dusíku je dána biologií oceánu. Pokud jsou vody příliš studené, je tam biologická fixace dusíku malá a dusíku se tam nedostává. V teplých vodách je to naopak typicky fosfor, kterého je málo.
V březnu 2009 byla na toto téma uveřejněná studie, které jste spoluautorem. Studie přinesla do výzkumu oceánu zcela nový pohled.
Naše studie přinesla nový přístup výzkumu fyziologických limitací. Náš tým se zaměřil na lipidové složení mořského fytoplanktonu a zjistili jsme, že v oblastech, kde se fosforu vysloveně nedostává, fytoplankton začíná používat strategii výměny lipidových molekul za molekuly, které fosfor neobsahují. Začne používat jakési náhražky lipidových molekul a tím pár molekul nebo atomů fosforu ušetří.
Výzkum probíhal nejprve v jižním Pacifiku a poté v Sargasovém moři. V čem se lišily vzorky odebraného fytoplanktonu?
U vzorků odebraných v jižním Pacifiku fytoplankton obsahoval běžné molekuly fytolipidů, které obsahují velmi typicky fosfor. Naopak u fytoplanktonu v Sargasovém moři nebyly tyto molekuly přítomny, nebo se vyskytovaly málo, a naopak objevovaly se molekuly, kde byl fosfor nahrazen atomy síry nebo dusíku.
Dočetla jsem se, že v posledním desetiletí byly dělány experimenty obohacování mořských vod železem. Bylo cílem experimentu zjistit, zda růst fytoplantonu limituje právě železo?
Výzkum probíhal v několika oblastech ležících v Tichém oceánu, až už v jižním Tichomoří, v rovníkovém Tichomoří a také severovýchodním Tichomoří, kde se železa nedostává. Pokusy probíhají tak, že se obvykle z paluby výzkumných lodí obohacuje povrchová zóna oceánu rozpuštěným železem a přidáním této zkladní živiny se stimuluje růst fytoplanktonu – řas a sinic.
Byly uveřejněny konečné výsledky těchto výzkumů? Byl experiment úspěšný?
Úplně prvně byl tento experiment uskutečněn v roce 1995, pokusné obohacování probíhalo severně od Galapág a tento experiment byl velmi úspěšný, protože obohacení železem, v množství asi 1 tuna rozpuštěného železa ve formě síranu železitého stimulovalo obrovský nárůst fytoplanktonu - jeho biomasa se zvýšila asi desetkrát. Další experimenty probíhaly v jižním Tichomoří, více méně v oblasti polárního kruhu, tam byly pokusy velmi složité z hlediska vzdálenosti a z hlediska logistiky. Expedici v roce 2001 se podařilo vyvolat velký nárůst fytoplanktonu, opět zhruba desetinásobný, možná dvacetinásobný oproti neobohacenému prostředí.
Vy v současnosti působíte v Třeboni, ale při svém výzkumu brázdíte všechna světová moře a oceány. Co byste vzkázal studentům, kteří mají podobné ambice – je snadné dosáhnou tohoto cíle?
To je něco, co se snažím říkat studentům pořád. Pokud chtějí na sobě pracovat, pokud je věda zajímá, pokud jsou zvídaví, tak dnes je před nimi svět otevřen. Každý má možnost podívat se leckam a věnovat se práci, která ho zajímá. To, že jsme v České republice, neznamená, že bychom se nemohli věnovat třeba mořské biologii. Vím , že například lidé z Tennessee se zabývají mořskou biologií, nebo ve Vídni je na universitě oddělení mořské biologie. Pokud máte nápady, pokud máte chuť a práce vás baví, je dnes možné dělat takřka cokoliv.
