1. Fissazione e sequestro del carbonio:il fitoplancton è un'alga microscopica che esegue la fotosintesi, convertendo la luce solare in energia e utilizzando l'anidride carbonica (CO2) per produrre materia organica. Questo processo di fissazione del carbonio contribuisce in modo significativo al ciclo globale del carbonio. Assorbendo CO2 dall’atmosfera e dagli oceani, il fitoplancton aiuta a mitigare l’effetto serra e a regolare i livelli di CO2 nell’atmosfera, influenzando così il cambiamento climatico.
2. Ciclo dei nutrienti:il fitoplancton svolge un ruolo vitale nel ciclo dei nutrienti all’interno dell’oceano, in particolare nel ciclo dell’azoto e del fosforo. Questi nutrienti sono essenziali per la produzione primaria e influenzano la crescita e la distribuzione del fitoplancton. La fisiologia del fitoplancton influenza l’efficienza con cui questi nutrienti vengono utilizzati e riciclati, incidendo sulla produttività complessiva degli ecosistemi marini e sul sequestro del carbonio.
3. Effetto Albedo:il fitoplancton può influenzare l'albedo terrestre, che si riferisce alla quantità di radiazione solare riflessa nello spazio. Alcune specie di fitoplancton, in particolare quelle che contengono pigmenti come coccoliti o diatomee con gusci di silice, possono disperdere la luce solare, aumentando la riflessione dell’energia solare nell’atmosfera. Ciò ha un leggero effetto di raffreddamento sulla superficie terrestre e influenza i modelli climatici regionali.
4. Dinamiche della rete alimentare marina:il fitoplancton costituisce la base della rete alimentare marina, fungendo da produttori primari e da fonte di cibo per livelli trofici più elevati, inclusi zooplancton, pesci e mammiferi marini. L'efficienza del trasferimento energetico e della produzione di biomassa delle comunità di fitoplancton influenzano la struttura e la funzione degli ecosistemi marini. I cambiamenti nella fisiologia del fitoplancton, come i tassi di crescita alterati o la composizione delle specie, possono propagarsi attraverso la rete alimentare, influenzando l’abbondanza e la diversità degli organismi marini e le dinamiche generali dell’ecosistema.
5. Acidificazione degli oceani:l’aumento dei livelli di CO2 atmosferica porta all’acidificazione degli oceani. La fisiologia del fitoplancton è influenzata dai cambiamenti nel pH dell'oceano e dalla disponibilità di ioni carbonato, essenziali per la formazione delle loro strutture protettive come i gusci di carbonato di calcio. L’acidificazione degli oceani può compromettere la crescita, la calcificazione e la riproduzione del fitoplancton, alterando l’equilibrio degli ecosistemi marini e influenzando il ciclo globale del carbonio.
6. Meccanismi di feedback climatico:il fitoplancton può rilasciare gas climaticamente attivi, come il dimetilsolfuro (DMS). Il DMS è prodotto da alcune specie di fitoplancton e svolge un ruolo nella formazione delle nuvole. Le proprietà delle nuvole e la quantità di luce solare che raggiunge la superficie terrestre sono influenzate dalla concentrazione di DMS nell'atmosfera. Pertanto, la fisiologia del fitoplancton può influenzare indirettamente i modelli climatici attraverso meccanismi di feedback.
Comprendere gli intricati legami tra la fisiologia del fitoplancton e il clima globale è fondamentale per prevedere e mitigare gli effetti del cambiamento climatico. Studiando e conservando le comunità di fitoplancton, scienziati e politici possono gestire meglio gli ecosistemi marini e sviluppare strategie per mitigare gli impatti delle attività umane sul sistema climatico terrestre.
