Явление фиксации азота, обнаруженное в Арктике, может стимулировать морскую жизнь

Таяние морского льда в Северном Ледовитом океане может питать основу арктических пищевых цепей — водоросли, которым для роста необходим азот. Новое международное исследование под руководством Копенгагенского университета показывает, что в будущем азота в океане может быть больше, чем считалось ранее.

Исследователи впервые обнаружили, что явление фиксации азота происходит под морским льдом даже в центральной части Северного Ледовитого океана. В этом процессе особые бактерии преобразуют газообразный азот (N₂), растворённый в морской воде, в аммоний, что способствует росту бактерий, водорослей и всей пищевой цепи.

• Ранее считалось, что условия подо льдом для организмов, осуществляющих фиксацию азота, слишком плохи.
• Теперь установлено, что в Центральной Арктике эту функцию выполняют не цианобактерии, как в большинстве других океанов, а нецианобактерии.

Меньше льда — больше водорослей?

Наибольшая скорость фиксации азота была зафиксирована у кромки льда, где таяние наиболее активно. По мере отступления льда и расширения зоны таяния, ожидается увеличение количества азота, добавляемого за счёт фиксации.

Это означает, что количество доступного азота в Северном Ледовитом океане, вероятно, недооценивалось — как сегодня, так и в прогнозах на будущее. Следовательно, потенциал для производства водорослей также мог быть недооценён по мере сокращения ледового покрова.

"Поскольку водоросли являются основным источником пищи для мелких животных, таких как планктонные ракообразные, которые, в свою очередь, поедаются мелкой рыбой, больше водорослей может в конечном итоге повлиять на всю пищевую цепь", — говорит Лиза В. фон Фризен, ведущий автор исследования.

Возможное влияние на поглощение CO₂ океаном

Новый источник азота может также благоприятно сказаться на поглощении CO₂, по крайней мере, на региональном уровне. Больше водорослей — лучше поглощение CO₂ океаном, так как CO₂ связывается в биомассе водорослей.

"Для климата и окружающей среды это, вероятно, хорошая новость... Но биологические системы очень сложны, поэтому трудно делать твёрдые прогнозы, потому что другие механизмы могут действовать в противоположном направлении", — отмечает Лассе Риманн, профессор и старший автор исследования.

Учёные подчёркивают, что процесс фиксации азота необходимо учитывать в прогнозах для Северного Ледовитого океана при моделировании последствий сокращения морского льда.

Механизм: В Арктике нецианобактерии питаются растворённым органическим веществом, выделяемым водорослями, а взамен выделяют фиксированный азот, который помогает расти водорослям в окружающей воде. Водоросли, поглощая CO₂, действуют как "пылесосы" океана.

Исследование опубликовано в Communications Earth & Environment и основано на данных двух экспедиций (IB Oden и RV Polarstern) с измерениями в 13 точках центральной Арктики.