En unik motståndskraftig organism som nästan inte hörts till i Arabiska havet för 20 år sedan har spridit sig och spridit sig i en alarmerande takt, bildar tjock, illaluktande gröna virvlar och trådar som syns även från rymden. Denna ovanliga organism är Noctiluca scintillans-en millimeterstor planktonisk organism med en utomordentlig förmåga att överleva, trivs och tvingar fram kiselalger, det fotosyntetiserande plankton som traditionellt har stött matbanan vid Arabiska havet. Noctiluca är inte en föredragen mat för större organismer, så dessa stora blommor, återkommer årligen och varar i flera månader, stör basen i regionens marina näringskedja, hotar med fiske som uppehåller 150 miljoner människor, och möjligen förvärra ökningen av kriminell piratkopiering i regionen.

Ny forskning publicerad denna vecka i Naturens vetenskapliga rapporter beskriver hur den fortsatta förlusten av snö över Himalaya-tibetanska platåregionen driver på expansionen av denna destruktiva algblomning. Leds av Joaquim I. Går från Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, studien använder fältdata, laboratorieexperiment, och årtionden av NASA -satellitbilder för att koppla uppkomsten av Noctiluca i Arabiska havet med smältande glaciärer och en försvagad vintermonsun.

I vanliga fall, kalla vintermonsunvindar som blåser från Himalaya kyler havets yta. Dessa kallare vatten sjunker och ersätts med näringsrika vatten underifrån. Denna konvektiva blandning är inte annorlunda än att lägga en isbit i en mugg varmt kaffe. Under denna tid, växtplankton, livsmedelskedjans primära producenter, trivs i solskenet, näringsrika övre lager, och omgivande länder ser en mängd fisk som matar direkt eller indirekt på växtplankton. Men med krympningen av glaciärer och snötäcke i Himalaya, monsunvindarna som blåser offshore från land är varmare och fuktigare, vilket resulterar i minskad konvektiv blandning och minskad befruktning av de övre skikten.

I detta scenario, växtplankton som kiselalger har en nackdel, men inte Noctiluca. Till skillnad från kiselalger, Noctiluca (även känd som havsgnista) förlitar sig inte bara på solljus och näringsämnen; den kan också överleva genom att äta andra mikroorganismer. Noctiluca är värd för tusentals fotosyntetiserande endosymbionter inom dess bulbous, transparent, växthusliknande cell. De gröna endosymbionterna ger den energi från fotosyntes, medan den svansliknande flagellan tillåter den att ta tag i alla mikroskopiska plankton från det omgivande vattnet som en extra matkälla.

Detta dubbla sätt att förvärva energi ger det en enorm fördel att blomstra och störa den klassiska näringskedjan i Arabiska havet. Noctilucas andra fördel är att dess endosymbionter ackumulerar mycket ammoniak i cellen, vilket gör organismen osmaklig för större betare. Som en tredje fördel, den ackumulerade ammoniaken är också ett förråd av kvävehaltiga näringsämnen för endosymbionterna, gör dem mindre sårbara för minskande tillförsel av näringsämnen från en försvagad konvektiv blandning.

Noctiluca blommar dök upp första gången i slutet av 1990 -talet. Blommornas stora storlek, som sker årligen, hotar Arabiska havets redan sårbara näringskedja eftersom dess symbionter inte bara konkurrerar med växtplankton om de årligen fyllda näringsämnena, men livnär sig på själva växtplanktonen. Dock, bara maneter och salper verkar tycka att Noctiluca är välsmakande. I Oman, avsaltningsanläggningar, oljeraffinaderier och naturgasanläggningar tvingas minska verksamheten eftersom de kvävs av Noctiluca -blomningar och maneterna som svärmar för att livnära dem. Det resulterande trycket på den marina livsmedelsförsörjningen, och ekonomisk säkerhet kan också ha drivit upp ökningen av piratkopiering i länder som Jemen och Somalia.

"Detta är förmodligen en av de mest dramatiska förändringar som vi har sett som är relaterade till klimatförändringar, sa Goes who, tillsammans med Lamont -forskaren Helga do Rosario Gomes, har studerat den snabba uppkomsten av denna organism i mer än 18 år. "Vi ser Noctiluca i Sydostasien, utanför Thailands och Vietnams kuster, och så långt söderut som Seychellerna, och överallt där det blommar blir det ett problem. Det skadar också vattenkvaliteten och orsakar mycket fiskdödlighet. "

Studien ger övertygande nya bevis på de kaskadeffekter av global uppvärmning på de indiska monsunerna, med socioekonomiska konsekvenser för stora befolkningar på den indiska subkontinenten och Mellanöstern.

"De flesta studier som rör klimatförändringar och havsbiologi är inriktade på polära och tempererade vatten, och förändringar i troperna går i stort sett obemärkt förbi, "sa Goes.

Studien belyser hur tropiska hav påverkas oproportionerligt mycket, förlorar sin biologiska mångfald, och förändras snabbare än konventionella modellprognoser. Detta kan ha allvarliga konsekvenser på lång sikt för länder i regionen som redan greps av socioekonomiska problem från krig, fattigdom och försämrad försörjning, sa Goes.