Покрытый грозным ледяным и снежным покровом, погруженный в полную темноту во время зимы, сраженный метелью ветров и жёстким холодом, Северный Ледовитый океан самых недоступное и красивейшее место на планете Земля.
Жизнь здесь переживает одни из величайших экстремальных явлений в свете и температуре, известных нашей планете.
И все же, несмотря на эти негостеприимные условия, Северный Ледовитый океан кишит жизнью.
Большие белые медведи бродят по арктическим льдам и плавают в арктических морях.
Поддержка этих главных хищников-сложная экосистема включающая планктон, рыбу, птиц, тюленей, моржей и даже китов.
В центре этой пищевой цепочки, поддерживающей эту жизнь, располагается фитопланктон и водоросли, которые вырабатывают органический материал, используя энергию солнца.
Экстремальные условия окружающей среды Арктики ограничили шанс для изучения этой сложной пищевой сети.
Экспедиции в отдаленные районы - трудные и дорогостоящие.
Добраться туда возможно только летом.
Такие пробелы в наблюдениях поставили под угрозу способность понять сложности и уязвимость продовольственной сети - в то время, когда экосистема, как представляется, становится беззащитной.
Ученые теперь знают, что потепление температуры влияет на Северный Ледовитый океан, вызывая изменения, которые станут иметь каскадные последствия для взаимосвязанной и деликатно сбалансированной пищевой сети Арктики.
Изменения в пищевой цепи не только угрожают жизни, но и оказывают влияние на климат Земли.
Например, жители полярного планктона дают пищу на основе пищевой сети и превращает двуокись углерода из атмосферы в органическое вещество, которое в конечном счете поглощается на дно океана, плодотворно извлекая из атмосферы удерживающий тепло парниковый газ.
Жизнь и свет - это вечные источники энергии.
Каждую весну, после длинной темной полярной зимы, солнце вновь выходит за горизонта.
Затем начинается кумулятивная последовательность событий, и жизнь в Арктике переходит в действие.
С каждым днем больше, чем предыдущий, свет проникает сквозь толстый снежный покров до нижней поверхности льда, где начинают расти ледяные водоросли, как плесень на влажном потолке.
Зеленая, похожая на струну Мелосира, растёт длинной, висящая подо льдом, как испанский мох.
В конечном итоге он отделяется от подледниковой поверхности и опускается на морское дно, где поглощается животными, живущими там.
По мере удлинения дней увеличивается свет и тепло, и зимний снежный покров, который накапливается над льдом, начинает таянье.
Как только снег растает, через лед проникнет необходимое количество света, чтобы стимулировать рост фитопланктона - очень маленьких, дрейфующих, растительных организмов, обитающих в воде.
Они становятся доступными для пищи для высших организмов в пищевой сети - зоопланктон - крошечных морских животных, которые, в свою очередь, потребляются крупными животными, от рыбы до медузы и китов.
Богатая и уязвимая экосистема.
Нигде экосистема планктона не понимается так хорошо, как в Северном Ледовитом океане.
Без подробных знаний о функционировании и истории существования отдельных форм жизни в них мы не предскажем, как они затронут изменения климата.
Но, скорее всего, эти изменения уже происходят.
Ученые документально зафиксировали резкие сдвиги в ледяном покрове Северного Ледовитого океана, температуре воды в нём и атмосфере над ним - все это потенциально связано с последствиями потепления климата.
Такие изменения, вероятно, повлияют и воздействуют на продовольственную сеть и экосистему Арктики.
Они изменяют количество воды, питательных веществ и планктона, поступающих в Арктический бассейн, или изменить время весеннего роста.
Великий гренландский кит, например, зависит от наличия планктонных пластырей вдоль северного побережья Аляски в качестве пищи в ходе миграции между летними нагульными районами у Арктической Канады и зимними районами в Тихом океане.
Изменения в доступности этих планктонных участков из-за климата, будут иметь драматические последствия для китов, поскольку вдоль маршрута миграции доступно больше или меньше пищи.
Популяции арктического планктона это канал поглощения, переработки и преобразования углекислого газа.
Связанные с потеплением изменения в окружающей среде Арктики, такие как ледяной покров, окажут воздействие на этот планктонный канал.
Изменения в количестве углерода, которое течет и циркулирует через эту продовольственную сеть, изменят количество СО2, удерживаемого в океане или вдыхаемого обратно в атмосферу.
Эти изменения могут радикально изменить структуру полярных экосистем...