Учеными было обнаружено не поддающееся логике цветение фитопланктона, скрывающееся под поверхностью океана в обоих полярных регионах Земли, как показали два не связанных между собой новых исследования. Крайне маловероятные «донные цветы», которые растут у морского дна в Арктике и подо льдом в Антарктиде, могут поддерживать скрытые экосистемы, о которых ученые в настоящее время ничего не знают.
Фитопланктон — это крошечные фотосинтезирующие водоросли, на долю которых приходится около половины первичной продукции — преобразования солнечного света в органически доступную энергию — в океанах Земли, и они помогают поддерживать морскую пищевую сеть. Цветение фитопланктона, которое часто видно из космоса в виде красивых зеленых водоворотов на поверхности океана, происходит, когда водоросли быстро размножаются из-за переизбытка доступных питательных веществ. Однако фитопланктону также требуется солнечный свет, что ограничивает цветение верхним слоем океана, где солнечный свет наиболее силен.
Арктика и Антарктида являются домом для одних из самых богатых питательными веществами вод в мире и способствуют массовому цветению фитопланктона в соответствующие летние месяцы, когда морской лед находится в минимальной степени, а солнечный свет может достигать большей части поверхности океана. Но по мере того, как в зимнее время накапливается морской лед, цветы теряют доступ к солнечному свету и начинают умирать.
Тем не менее, пара новых исследований, опубликованных двумя разными исследовательскими группами, показала, что некоторые из этих цветов либо сохраняются в более глубоких водах после того, как морской лед утолщается, как в случае с Арктикой, либо начинают цвести под морским льдом до того, как он начинается его сезонное таяние, как это видно в Антарктиде.
Оба исследования предполагают, что изменение климата может играть ключевую роль в появлении этих донных цветов, истончая морской лед, увеличивая время, в течение которого океаны свободны ото льда, и увеличивая количество солнечного света, достигающего более глубоких вод.
В 2016 году научная экспедиция, производившая плановые пробы арктической водной толщи в Чукотском море, между Сибирью и Аляской, обнаружила обилие фитопланктона в водах у морского дна. Обычно фитопланктон, опустившийся на эту глубину, либо погиб, либо стал почти полностью неактивным, но эти водоросли все еще фотосинтезировали с нормальной скоростью, что предполагало, что они все еще могли цвести.
После обнаружения этого потенциального цветения дна Такухей Шиодзаки, участник экспедиции и океанолог-микробиолог Токийского университета, вернулся с новой командой исследователей, чтобы взять больше образцов. Позже они провели серию лабораторных экспериментов, чтобы увидеть, как водоросли смогли выжить на такой глубине.
Результаты, которые были опубликованы в журнале Global Change Biology, показали, что обитающий на дне фитопланктон смог выжить, даже когда свет был всего на 1% слабее, чем на поверхности. Исследователи подозревают, что, поскольку морской лед формируется в конце года в результате изменения климата, фитопланктон, который опускается на морское дно, все еще получает достаточно света для продолжения цветения.
Тем не менее, требуется больше образцов из Арктики, чтобы полностью понять масштабы донных цветений в регионе.
«Мы до сих пор не знаем общего производства и количества «семян» фитопланктона на морском дне, которые могут быть источником связанного с дном цветения», — сказал Шиодзаки.
Совсем недавно исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, показало, что фитопланктон может цвести и под антарктическим морским льдом.
Ранее ученые думали, что антарктический морской лед, очень похожий на лед в Арктике, будет слишком толстым, чтобы пропускать достаточно света для поддержания цветения водорослей. Но, узнав о некоторых предварительных результатах арктического исследования, отдельная группа исследователей заподозрила, что водоросли в Антарктиде также могут цвести под морским льдом до того, как лед начнет таять летом.
Команда использовала поплавки для глубокого погружения, чтобы измерить количество хлорофилла, пигмента, используемого водорослями и другими растениями во время фотосинтеза, в воде. Они также измерили, сколько света рассеивается через толщу воды, что является еще одним индикатором фитопланктона.
«Мы обнаружили, что почти все примеры профилирования буев под антарктическим морским льдом увеличивают количество фитопланктона до того, как морской лед отступает», — сказал ведущий автор исследования Кристофер Хорват, океанограф-математик из Университета Брауна в Род-Айленде. «Во многих случаях мы наблюдали значительное цветение».
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/150262-gigantskie-donnye-tsvety-mogut-podderzhivat-skrytye-ekosistemy-v-arktike-i-antarktide
