Когда отступает арктическое побережье, жизнь на мелководье кардинально меняется

Таяние и эрозия арктических берегов, сложенных вечной мерзлотой, резко усилились в последние годы. В некоторых районах море теперь поглощает более 20 метров суши в год. Выносимые в процессе эрозии массы грунта замутняют мелководные зоны и высвобождают питательные вещества и загрязнители. Однако последствия этих процессов для жизни в прибрежной зоне и на традиционных рыболовных угодьях практически неизвестны. Ученые из Института Альфреда Вегенера (AWI) призывают сосредоточить внимание на экологических последствиях береговой эрозии в январском выпуске журнала Nature Climate Change. По их мнению, необходима междисциплинарная исследовательская программа с вовлечением как политиков, так и жителей арктического побережья с самого начала.

Разница поразительна. Зимой, когда море Бофорта замерзает у берегов канадского острова Хершель (Кикиктарюк), вода в пробах исследователя AWI доктора Майкла Фрица кристально чиста. Летом же, когда лед тает, а солнце и волны размывают берег, пробы содержат мутную взвесь. «Остров Хершель теряет до 22 метров береговой линии в год. Оттаявшая мерзлота сползает в море в виде оползней, замутняя прилегающие мелководья настолько, что шлейфы серо-бурого осадка видны за много километров от берега», — сообщает полярный исследователь.

Его наблюдения можно распространить на значительную часть Арктики. 34% мировых берегов — это берега вечной мерзлоты. Это означает, особенно в Арктике, что грунт содержит большое количество льда, который скрепляет осадки, как цемент. При таянии мерзлоты эта связующая функция исчезает. Осадки, а также остатки растений и животных, замороженные в мерзлоте, высвобождаются в воду и уносятся волнами.

В этом процессе высвобождаются парниковые газы, такие как диоксид углерода и метан, что усугубляет глобальное потепление. Вымываемый материал также содержит много питательных веществ и загрязнителей, таких как азот, фосфор или ртуть. Эти вещества попадают в море, где переносятся, разлагаются или накапливаются, необратимо меняя условия жизни на мелководье. «Последствия для пищевой цепи мы пока можем лишь предполагать. Практически не проводилось исследований о связи между биогеохимией прибрежной зоны, усилением эрозии и их влиянии на экосистемы, традиционные рыболовные угодья и, следовательно, на жителей Арктики», — говорит Майкл Фриц.

По этой причине Майкл Фриц, голландский эксперт по мерзлоте Йориен Фонк и исследователь AWI Юг Лантюи призывают в статье в Nature Climate Change систематически изучать последствия береговой эрозии для арктического мелководья. «Процессы в арктической прибрежной зоне играют выдающуюся роль по четырем причинам. Во-первых, оттаявший органический материал разлагается микроорганизмами с выделением парниковых газов. Во-вторых, высвобожденные питательные вещества стимулируют рост водорослей, что может привести к образованию зон с низким содержанием кислорода. В-третьих, поступление органического углерода усиливает закисление моря, и в-четвертых, осадки откладываются на дне или переносятся в открытый океан. Это напрямую влияет на биологию моря», — пишут авторы.

Актуальность темы возрастает с потеплением в Арктике: «Мы полагаем, что эрозия арктических побережий резко усилится из-за роста температур, сокращения защитного морского ледяного покрова и повышения уровня моря», — говорит эксперт AHI по мерзлоте и соавтор профессор Юг Лантюи. Он добавляет, что «в безледный период волны могут достигать более высоких участков берега и воздействовать на большую территорию». Эрозия такого масштаба, без сомнения, изменит пищевую сеть в прибрежной зоне и затронет людей, чья жизнь и традиционный уклад зависят от рыболовства вдоль арктических берегов.

Основная причина, по которой исследования по этой теме до сих пор не проводились, связана с логистикой. Большая часть арктических берегов и мелководий недоступна ни на автомобиле, ни на самолете, ни на крупных ледоколах. Также отсутствует общеарктическая сеть прибрежных станций для сбора надежных данных. «Политика и наука должны найти общие решения, например, в рамках исследовательской программы ЕС Horizon 2020. Чтобы делать конкретные выводы о последствиях эрозии, нам нужна междисциплинарная программа, которая с самого начала включает политиков и население Арктики», — заключает Майкл Фриц.