Сокращение льда в Арктике оказывает сложное влияние на морские экосистемы и продуктивность океана

За последние 25 лет площадь летнего арктического морского льда сократилась более чем на 1 млн км². В результате обширные районы Северного Ледовитого океана теперь в среднем свободны ото льда летом. Учёные изучают, как это влияет на доступность солнечного света и морские экосистемы.

"Когда такие большие площади освобождаются ото льда и получают солнечный свет, возникает много вопросов. Существует парадигма, согласно которой Арктический океан быстро становится более продуктивным из-за увеличения количества солнечного света. Однако неясно, как экосистемы отреагируют на это", — говорит Карл Аттард, морской биолог из Университета Южной Дании.

Международная группа под его руководством исследовала доступность солнечного света и фотосинтетическую продукцию на малоизученном арктическом морском дне. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фокус на шельфовых регионах

Учёные сосредоточились на обширных шельфовых регионах Арктики (глубиной до 200 м), которые занимают около половины площади океана. Солнечный свет — ключевой источник энергии для первичных продуцентов (микроводорослей, морских трав и водорослей на дне), которые формируют основу пищевой сети.

Неожиданные результаты моделирования

Модели, основанные на 20-летних спутниковых данных, показывают:

• Площадь морского дна, освещаемая солнцем, быстро увеличивается (примерно на 47 000 км² в год с 2003 г.).
• Однако общее количество солнечного света, достигающего дна, не увеличивается.

Это связано со снижением прозрачности воды во многих частях Арктики. Свет поглощается фитопланктоном, частицами и растворёнными веществами, не доходя до дна.

Региональные различия и причины

Модели предсказывают рост первичной продукции на дне в некоторых районах (например, у побережья Гренландии и Канады), но снижение — на большей части российского шельфа.

• Основная причина мутности воды — крупные реки, впадающие в Арктику (например, из Монголии или Северной Америки). Они несут частицы и окрашенные растворённые вещества.
• Точные движущие факторы региональных изменений требуют дальнейших наблюдений для проверки моделей.

Будущие изменения: водоросли и травы

Модели предполагают, что по мере дальнейшего таяния льда и роста температуры воды морские травы (например, взморник) и водоросли смогут колонизировать мелководные районы, создавая новые места обитания.

Значимость донной продукции

Впервые оценена первичная продукция морского дна (микроводоросли, травы, водоросли). Она значительна и, по оценкам, в четыре раза превышает продукцию в морском льду. Учёт всех компонентов морской продукции важен для понимания изменений в экосистемах Арктики.

Вывод

Воздействие климатических изменений на доступность света и первичную продукцию в Арктике сложное и неоднозначное. Потепление может привести к миграции видов и изменению продуктивности, потенциально трансформируя уникальную арктическую среду.