Уявіть, що ви знайдете тропічний ліс посеред пустелі. Насправді, вчені кажуть, зростання фітопланктону в Арктиці зараз може бути багатшим, ніж будь-який інший океанський регіон на Землі. Цей висновок виявляє новий наслідок потепління арктичного клімату і дає дослідникам важливу підказку для розуміння впливу мінливого клімату та навколишнього середовища на Північний Льодовитий океан та його екологію.
"Якби хтось запитав мене перед експедицією, чи ми побачимо цвітіння під льодом, я сказав би їм, що це неможливо", - сказав Кевін Арріго зі Стенфордського університету, керівник місії ICESCAPE та головний автор нового дослідження. "Це відкриття стало повною несподіванкою".
ICESCAPE - «Вплив клімату на екосистеми та хімію навколишнього середовища Арктики і Тихого океану», а в 2010 та 2011 роках вчені досліджували арктичні води в морях Бофорта та Чукчі уздовж західного та північного узбережжя Аляски на борту американського криголамного узбережжя. Дослідники висвердлювали морський лід з товщиною три фути, щоб вивчити вплив мінливості навколишнього середовища та змін Арктики на біологію, екологію та біогеохімію океану.
Дослідники виявили, що фітопланктон був надзвичайно активним і збільшувався вдвічі більше, ніж раз на день. І навпаки, цвітіння у відкритих водоймах росте значно повільнішими темпами, подвоюючись за два-три дні. Ці темпи росту є одними з найвищих, що коли-небудь вимірюються для полярних вод.
Вважалося, що фітопланктон росте в Північному Льодовитому океані лише після того, як морський лід відступив на літо.
У липні 2011 року дослідники спостерігали зацвітання під льодом, який простягався від краю морського льоду до 72 миль у льодовий пакет. Дані океанських потоків показали, що цвітіння розвивалося під льодом і не відпливало туди з відкритих вод, де концентрація фітопланктону може бути високою.
Раніше вважалося, що морський лід блокує більшість сонячних променів, необхідних для росту фітопланктону. Вчені зараз вважають, що стоншується арктичний лід дозволяє сонячному світлу потрапляти до вод під морським льодом, розквітаючи рослина цвіте там, де їх ніколи не спостерігали. Отримані результати були опубліковані сьогодні у журналі Science.
Фітопланктон є основою морської харчової ланцюга, і вони споживають велику кількість вуглекислого газу. Вченим доведеться переоцінювати кількість вуглекислого газу, що потрапляє в Північний Льодовитий океан через біологічну активність, якщо цвітіння під льодом виявиться загальним.
"На даний момент ми не знаємо, чи ці багаті фітопланктон цвітіння трапляються в Арктиці вже давно, і ми просто їх раніше не спостерігали", - сказав Арріго. "Однак ці цвітіння можуть набути більшого поширення в майбутньому, якщо арктичний морський крижаний покрив продовжує тонути".
Відкриття цих раніше невідомих цвітінь під льодом також має наслідки для ширшої арктичної екосистеми, включаючи мігруючі види, такі як кити та птахи. Фітопланктон їдять дрібні океанські тварини, яких їдять більші риби та океанські тварини. Зміна часової шкали цвітіння може спричинити збої у великих тварин, які харчуються або фітопланктоном, або істотами, які харчуються цими мікроорганізмами.
"Це може ускладнити і важче мігруючим видам час, коли їх життєві цикли перебувають в Арктиці, коли цвітіння досягає свого піку", - сказав Арріго. "Якщо їх постачання їжі буде раніше, вони, можливо, пропустять човен."
Вчені заявили, що відкриття також може мати великі наслідки для глобального вуглецевого циклу та енергетичного балансу океану, і їм може знадобитися переглянути своє розуміння екології Арктики та ролі регіону в системі Землі.
Ви можете побачити більше зображень з експедиції ICESCAPE на сторінці Flickr NASA Goddard.
Документ команди: K.R. Arrigo та ін. Масивний фітопланктон цвіте під льодовиком арктичного моря. Наука. doi: 10.1126 / наук.1215065.
Джерело: NASA
