Co ovlivňuje růst fytoplanktonu

Jednobuněčné sinice rodu SynechococcusFoto:  Wikipedia

Oceány nás stále fascinují svým bohatstvím a rozmanitostí života. Základem mořských potravních řetězců jsou jednobuněčné řasy a sinice zvané fytoplankton, které slouží jako potrava pro mnohé další organismy. Co ale určuje růst mořského fytoplanktonu není zcela jasné.

Mořští biologové jsou v této otázce rozděleni na dva hlavní tábory. Jedna skupina považuje za hlavní živinu, určující množství života v oceánech vázaný dusík. Druhá skupina předpokládá, že hlavním limitujícím prvkem oceánů je fosfor. Studie uveřejněná 5. března tohoto roku v časopise Nature přináší do této problematiky zcela nový pohled. Mezinárodní vědecký tým složený z amerických, francouzských a českých vědců se zaměřil na dvě oblasti světového oceánu velmi chudé na živiny - Sargasové moře a oblast jižního Pacifiku mezi Velikonočním ostrovem a pobřežím Chile. O podrobnosti jsme telefonicky požádali jednoho z autorů výzkumu Michala Koblížka z Mikrobiologického ústavu AV ČR v Třeboni. 

Prochlorococcus - zástupce fytoplanktonu oceánských pouštíFoto:  Wikipedia

Zabýváme se především výzkumem řas a sinic, což jsou fotosyntetické organismy, jsou tedy základem všech potravních řetězců v přírodě. Pro oceán je důležitou otázkou, která živina určuje množství těchto organismů. Budeme-li vědět, která živina určuje množství řas a sinic, můžeme usuzovat, kolik života se v daném místě oceánu vyskytuje celkově. 

Kde výzkum probíhal, a z jakého důvodu bylo místo zvoleno?
V první části v jižním Tichomoří. Částečně se této plavby účastnil i můj kolega z mikrobiologického ústavu Ondřej Prášil. Při této plavbě šlo zejména o to, že je tato část Pacifiku velmi chudá na živiny a mořský život je poměrně skromný. Takže zájmem vědců bylo zjistit, které živiny jsou tu omezeny nebo které jiné faktory zde určují menší množství fytoplanktonu. 

S kým jste na výzkumu spolupracovali?
Právě na této plavbě se Ondřej seznámil s Benjaminem Van Mooyem, to je člověk který pracuje v oceánografickém ústavu ve Woods Hole, to je snad nejlepší oceánografické pracoviště ve Spojených státech amerických a ten se zabývá rolí fosforu v mořském ekosystému. Chtěl určit, jak je fosfor vlastně využíván v mikrobiálních společenstvech. Zaujala ho naše měření, my jsme ho po skončení té plavby pozvali k nám do Třeboně, dělali jsme tu i nějaké pokusy a on nás potom na oplátku pozval na další plavbu do Sargasového moře. 

K jakým závěrům jste při výzkumu došli?
Během této druhé plavby jsme došli k zjištění, že mezi těmi dvěma zmíněnými oblastmi, tedy jižním Pacifikem a Sargasovým mořem, je veliký rozdíl. Na první pohled se sice navzájem podobají, jsou to tzv. oceánské pouště, tzn. že je v nich málo života, živin se tu nedostává. Jenže zatímco v jižním Tichomoří je zřejmě limitující živinou spíše dusík, ve formě nějakých dusičnatých sloučenin a amonných iontů, kdežto v moři Sargasovém bude limitující živinou fosfor. 

Jaké má výzkum využití? Využití může být docela praktické, a to třeba i u nás v České republice. Například nějaké jezero nebo přehradní nádrž s pitnou vodou se nakonec ve svém primárním fungování od oceánu tolik neliší. Je celkem známý postup, že pokud máme problémy s kvalitou vody v nádrži, je úplně nejlepší metodou, jak vodu vyčistit, omezit množství fosforu. Buď se omezí aktivní znečišťování, nebo je možné zvolit i nějaké chemické postupy, které fosfor sráží a nádrž se tak vyčistí. A samozřejmě výsledkem této práce bylo objevení nějakého nového mechanismu, jak se fytoplankton s limitovaným množstvím fosforu aktivně vyrovnává a je proto výstupem základního výzkumu. Abychom se zase něco nového dozvěděli o fyziologii řas a sinic v oceánu.