Таяние морских льдов запускает скрытый химический сдвиг, который лишает океан нитратов – питательного вещества для планктона, важного звена пищевой цепочки в Арктике, что может повлиять на всех ее обитателей – от рыб и морских птиц до китов
Северный Ледовитый океан, по мнению группы исследователей, возможно, достиг некоего критического состояния, что приводит к необратимым изменениям. Новое исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, показывает: стремительное сокращение площади морского льда в результате глобального потепления запускает каскад химических процессов, которые лишают воду ключевого питательного вещества для планктона – нитратов. Этот скрытый сдвиг приводит к масштабным и потенциально необратимым преобразованиям в океане, нарушая морскую пищевую цепь снизу вверх, что может повлиять на все виды фауны, от рыб и морских птиц до морских млекопитающих, а также ослабить способность Северного Ледовитого океана поглощать углерод из атмосферы. Об этом сообщает пресс-служба Эдинбургского университета.
Свет, планктон и океан
В последние годы ученые наблюдали значительные изменения в численности популяций диких животных в Арктике, но основные причины этих изменений до конца не были поняты. Исследователи из Эдинбургского университета попытались найти ответы, изучив данные океанографических исследований, собранные за более чем 20 лет в проливе Фрам, ключевом проходе, через который арктические воды впадают в Атлантический океан. Анализ выявил переломный момент, начавшийся примерно в 2009 году: с этого периода уровень нитратов в водах, покидающих Северный Ледовитый океан, неуклонно снижался. Это совпадает по времени с периодом резкого ускорения таяния арктического морского льда.
Исчезновение ледяного покрова открывает обширные мелководные участки океана для солнечного света. Это ускоряет естественный, но разрушительный процесс, так называемую бентосную денитрификацию – в ходе него нитраты в донных отложениях превращаются в газообразный азот и безвозвратно покидают океан. Мелководные шельфовые зоны, где происходит эта реакция, занимают почти половину площади Северного Ледовитого океана, что делает процесс особенно значимым. Нитраты – это пища для фитопланктона, микроскопических водорослей, составляющих фундамент арктической пищевой пирамиды. Снижение их концентрации, по мнению исследователей, меняет структуру самого планктонного сообщества, давая преимущество иным его видам, менее продуктивным в качестве звена пищевых цепей. Кроме того, фитопланктон активно поглощает углекислый газ, и ослабление его роста снижает способность океана удерживать углерод, усугубляя климатический кризис. Поскольку эти изменения связаны с продолжающимся сокращением морского льда, исследователи считают, что Северный Ледовитый океан вряд ли вернется к своему прежнему состоянию.
По словам исследователей, в течение многих лет ожидалось, что освобождение Арктики ото льда приведет к бурному росту фитопланктона из-за притока света. Однако реальность оказалась иной – океан, по-видимому, перешел от системы ограничения света к системе ограничения питательных веществ, что имеет далеко идущие последствия для морских экосистем, пищевых цепей и роли Арктики в климате Земли. Профессор Раджа Ганешрам из Школы геонаук Эдинбургского университета, возглавлявший исследование в течение последних двух десятилетий, подчеркнул, что обнаруженные изменения свидетельствуют о прохождении экосистемой критической точки примерно в 2009 году. Он призвал внимательно отслеживать, как это изменение распространяется по пищевой цепи, поскольку последствия могут затронуть и коммерческое рыболовство в Северной Атлантике, и глобальный климат.
В работе, поддержанной проектом «Изменение арктического океана» Совета по исследованиям окружающей среды (NERC), также участвовали специалисты Норвежского полярного института, Шотландской ассоциации морских наук, Технического университета Дании и Института Альфреда Вегенера.