В Антарктике меняется распределение фитопланктона: каковы причины и последствия
Морские биологи и океанологи обнаружили изменения в распределении фитопланктона в районе Антарктики. Они собрали данные спутниковых наблюдений за 25 лет. Выявленные перемены могут иметь последствия для всех пищевых цепочек Южного океана и углеродного цикла, в который вовлечены эти микроорганизмы.
В основу исследования легли данные более 14 тысяч проб, взятых на месте в период с 1997 по 2023 год, а также многочисленные спутниковые наблюдения. Они касались температуры поверхности моря, цвета океана, зависящего от активности фитопланктона, а также распределения морского льда. Важнейшую роль играл спектральный анализ отраженного океанской поверхностью света. С его помощью спутник может распознать активный процесс фотосинтеза, который характерен для морских микроводорослей. А пробы с места позволяют выявить их группы.
Южный океан, окружающий Антарктиду, является домом для двух основных видов фитопланктона: диатомовых водорослей (46%) и гаптофитов (32%). Первые представляют собой относительно крупные одноклеточные организмы, которые могут достигать пары миллиметров, а вторые примерно в 100 раз меньше. Фитопланктон является важным источником пищи для многих мелких животных, которые в свою очередь становятся ключевой кормовой базой для крупных. Кроме того, микроводоросли связывают углерод, забирая его из атмосферы и растворяя в океанских глубинах. Участие в базовых пищевых цепочках и в глобальном углеродном цикле делает фитопланктон важной фигурой в экосистеме планеты.
В ходе исследования ученые обнаружили, как перемещаются массы фитопланктона в зависимости от интенсивности таяния ледников и концентрации морского льда. Например, в период с 1997 по 2016 год происходило значительное сокращение диатомовых водорослей. Однако в 2017 году наступил перелом. С существенным снижением площади морского льда совпало увеличение популяции диатомовых водорослей, а также быстро размножение гаптофитов и родственных организмов — криптофитов. Таяние льдов изменило динамику движения питательных веществ, а также увеличило доступность солнечного света, что привело к наблюдаемому сдвигу.
Работа показывает, насколько тонко взаимосвязаны все климатические и экологические процессы. А колебание концентрации фитопланктона будет иметь отложенный эффект для пищевых цепочек в Южном океане.
Ранее мы рассказывали, как гибель ледников Гренландии спровоцировала бурный рост фитопланктона.
