Потенциально токсичные водоросли могут стать ключевыми игроками в будущей Арктике
Сокращение морского льда в Арктике меняет сообщество планктона, которое производит пищу для всей морской пищевой цепи. Новое исследование показывает, что потенциально токсичный вид планктонных водорослей, способный и к фотосинтезу, и к поглощению пищи, может стать важным игроком в Северном Ледовитом океане по мере истончения будущего льда.
Микроскопические планктонные водоросли — основа морской пищевой сети. Для фотосинтеза им нужны свет и питательные вещества. Толстый слой льда, часто покрытый снегом, ограничивает проникновение света. Однако из-за истончения и сокращения площади льда в Арктике света в воде становится больше. Но это не гарантирует роста производства водорослей, так как часто не хватает питательных веществ. Таяние ледников и опреснение океана приводят к тому, что на поверхность поступает больше пресной, бедной питательными веществами воды. Она ложится поверх солёной, препятствуя подъёму питательных веществ из глубинных слоёв к освещённой поверхности, где активен планктон.
Миксотрофные водоросли играют на нескольких струнах
Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показывает, что так называемые миксотрофные планктонные водоросли могут играть решающую роль в производстве пищи в Арктике.
Миксотрофные водоросли — это мелкие одноклеточные организмы, которые могут осуществлять фотосинтез, но также получают энергию, поедая другие водоросли и бактерии. Это позволяет им жить и расти даже при недостатке света и питательных веществ для фотосинтеза.
В северо-восточной Гренландии команда исследователей измерила продукцию планктона подо льдом в высокоарктическом фьорде Янг-Сунд.
«Мы показали, что планктонные водоросли подо льдом фактически производили до половины общей годовой продукции планктона во фьорде», — говорит Дорте Х. Сегард из Центра климатических исследований Гренландии, которая руководила исследованием.
«Миксотрофные водоросли имеют преимущество: они могут поддерживать себя, поедая другие водоросли и бактерии в дополнение к фотосинтезу, когда света недостаточно. Это означает, что они готовы к фотосинтезу даже при очень слабом проникновении света в море. Кроме того, многие миксотрофные водоросли могут жить в относительно пресной воде и при очень низких концентрациях питательных веществ — условиях, которые часто преобладают в водных слоях подо льдом весной во время таяния», — объясняет Дорте Х. Сегард.
Токсичные водоросли убивают рыбу
В течение девяти дней исследователи наблюдали цветение водорослей, вызванное миксотрофами, под толстым, но тающим льдом в Янг-Сунде в июле. Водоросли принадлежат к группе гаптофитовых (haptophytes). Многие из них токсичны, и в этом исследовании они цвели в количествах, аналогичных ранее наблюдавшимся в Скагерраке у южной Норвегии, где токсичный планктон убил большое количество лосося на норвежских рыбных фермах.
«Мы знаем, что гаптофиты часто появляются в районах с низкой солёностью — как, например, в Балтийском море. Поэтому весьма вероятно, что такие цветения, вызванные миксотрофами, будут появляться чаще в будущем, более опреснённом Северном Ледовитом океане, и что этот сдвиг в доминирующих видах водорослей в сторону миксотрофов может иметь большое экологическое и социально-экономическое воздействие», — говорит Дорте Х. Сегард.
Исследователи отмечают, что это первый случай регистрации цветения миксотрофных водорослей подо льдом в Арктике.