Ученые впервые описали углеродный цикл в подледниковом пресноводном озере в Антарктиде

Впервые ученые проанализировали химические отпечатки воды и микробов, извлеченных из донных отложений подледникового озера Мерсер в Антарктиде, чтобы описать, откуда микробы получают углерод — ключевой источник энергии — и как он перемещается в этой экстремальной системе. Работа, опубликованная в AGU Advances, также позволила реконструировать геологическую историю региона, и результаты оказались неожиданными.

Новые данные однозначно подтверждают, что около 6000 лет назад озеро Мерсер было связано с океаном, а Западно-Антарктический ледяной щит (ЗАЛЩ) отступил как минимум на 250 километров дальше вглубь материка, чем сегодня, прежде чем снова нарастил свою массу. Это произошло в период относительной климатической стабильности, что указывает на высокую динамичность ледяного покрова. Полученные образцы предоставляют реальные данные для проверки и улучшения моделей ледяных щитов.

«Мы думали, что ледник отступил лишь до современных границ, но он отступил гораздо дальше. Это говорит о том, что лед гораздо более динамичен, чем мы предполагали», — отметил соавтор исследования, морской геолог Брэд Розенхайм из Университета Южной Флориды. Команда использовала геохимические методы, включая анализ изотопов и радиоуглеродное датирование, чтобы определить цикл углерода и время отступления границы ЗАЛЩ.

Микробы в озере, в основном бактерии и археи, существуют за счет запасов углерода, попавшего в систему 6000 лет назад, а также используют химическую энергию от процессов, связанных с движением ледяного щита, в ходе хемосинтеза. Общий пул углерода в донных отложениях озера Мерсер как минимум в 100 раз больше любого другого углеродного резервуара в этой системе. Сами подледниковые озера являются частью связанной сети, а не изолированными экосистемами.

«Эта работа вселяет надежду, поскольку показывает, что ледяные щиты гораздо динамичнее. Нам нужно изучить механизмы, которые заставили ледник снова наступить, чтобы лучше прогнозировать будущие сценарии», — сказала ведущий автор Райан Вентурелли из Колорадской горной школы. Получить такие данные удалось благодаря уникальной экспедиции SALSA, в ходе которой через более километра льда был пробурен скважину и извлечен керн донных отложений.