Антарктида — это не совсем то место, которое, как вы ожидаете, будет изобиловать жизнью, но новое исследование предполагает, что холодная среда на краю света может быть немного более гостеприимной, чем кажется. Ученые, изучающие морской лед в Южном океане региона, обнаружили доказательства широко распространенного цветения фитопланктона, скрытого под ним, который, кажется, бросает вызов отсутствию света, чтобы процветать в его морозных водах.
Выводы стали неожиданностью для команды, возглавляемой доктором Кристофером Хорватом (Christopher Horvat) из Университета Брауна и Университета Окленда, потому что морской лед в Южном океане считался слишком плотным, чтобы пропускать свет в воду под ним. А поскольку фитопланктону для выживания требуется свет для фотосинтеза, считалось, что толстый и плотный ледяной покров, типичный для антарктической зимы, в значительной степени несовместим с этой формой жизни.
Это цветение можно увидеть весной, когда антарктический морской лед начинает отступать, когда свет заливает верхние слои океана, а пресная вода насыщает его железом. Тем не менее, авторы были вдохновлены более внимательным взглядом на это явление благодаря увеличению количества наблюдений за цветением подледного фитопланктона в Арктике, которое, по их словам, вызвано антропогенными изменениями морского льда.
Ученые использовали поплавки для изучения условий в толще воды под плотным морским льдом в Антарктиде весной и летом в период с 2014 по 2021 год. Из данных этих измерений в временных рядах, 88% выявили увеличение в количестве фитопланктона перед отступлением морского льда, а 26% выявили, что представляет собой цветение подо льдом.
«Мы обнаружили, что почти во всех примерах профилирования поплавки под антарктическим морским льдом, фиксируют увеличение фитопланктона перед отступлением морского льда», — говорит Хорват. «Во многих случаях мы наблюдали значительное цветение».
Поплавки собрали эти сведения путем измерения пигментов и обратного рассеяния света частицами фитопланктона, что позволило команде оценить их размер и концентрацию. Однако у исследования есть ограничения: используемые поплавки не могли точно отслеживать места отбора проб под морским льдом, хотя исследователи по-прежнему считают, что совокупность доказательств достаточно убедительна.
«Возможно, некоторые из событий с высокой продуктивностью могут быть зарегистрированы в регионах с низким ледовым покровом», — сказал Хорват. «Поскольку время, когда мы наблюдаем это цветение, близко ко времени отступления морского льда, также возможно, что часть фитопланктона поступает в результате процессов, происходящих за пределами зоны морского льда, хотя мы считаем это маловероятным, учитывая огромное количество высокопроизводительных измерений, которые мы провели».
Чтобы получить представление о том, насколько широко может быть распространено это явление, ученые воспользовались данными спутника НАСА ICESat-2, который был запущен в 2018 году, чтобы точно нанести на карту ледяной покров на полюсах с точностью до ширины карандаша. Ученые использовали измерения ICESat-2 и климатические модели для расчета светового поля под морским льдом в Южном океане и обнаружили, что большая его часть имеет условия, благоприятные для цветения подледного фитопланктона.
«Мы использовали информационный продукт, полученный с нового спутника НАСА, лазерный высотомер с ICESat-2, чтобы понять плотность льда вокруг Антарктиды, а также с помощью набора глобальных климатических моделей рассмотрели, сколько света достигает верхних слоев океана», — сказал Хорват. «Мы обнаружили, что на 50 или более процентах подо льдом Антарктики может наблюдаться подледное цветение, потому что морской лед в Южном океане состоит из отдельных льдин, а небольшие участки открытой воды допускают свет и, следовательно, фотосинтетическую жизнь».
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.
Источник: Frontiers
