Исчезающий морской лед на Аляске важен для арктической морской экосистемы

Новое исследование показывает, что растительный материал, происходящий из арктического морского льда, в значительной степени включается в морские пищевые сети, которые используются для жизнеобеспечения местных сообществ в районе Берингова пролива.

Ученые из Центра экологических наук Университета Мэриленда проследили устойчивые биологические соединения, которые уникальным образом вырабатываются микроскопическими растениями (ледовыми водорослями) в морском льду, и обнаружили, что эти соединения присутствуют во всей основе пищевой сети. Исследование демонстрирует важность экосистем морского льда как источника пищи в арктических водах у побережья Аляски и за его пределами.

"Широко распространено мнение, что потеря среды обитания в виде морского льда будет иметь далеко идущие последствия для арктических экосистем", — сказала ведущий автор Челси Вегнер Кох. По ее словам, по мере того как разрушение льда происходит раньше, а образование — позже каждый год, период открытой воды расширяется, а источники пищи смещаются от продукции, связанной со льдом, в сторону большей доли продукции открытой воды, которая отличается по качеству, количеству и времени поступления на морское дно.

До сих пор усилия по учету сдвигов в долевом вкладе ледовых водорослей были неполными из-за отсутствия специфического трассера, который можно было бы однозначно отнести именно к ледовым водорослям, а не к фитопланктону открытой воды. Изученные соединения, достигающие морского дна, связаны с пищей для ряда донных животных, которые, в свою очередь, обеспечивают пищей экологически и культурно важные виды, такие как морской заяц, тихоокеанский морж, серый кит и очковая гага.

Исследование, опубликованное в журнале PLOS ONE, использовало образцы донных отложений, собранные в Беринговом и Чукотском морях, а также образцы из автоматической подледной ловушки для седиментов, работавшей зимой у побережья Уэйнрайта на Северном склоне Аляски. Результаты показали переход к большей зависимости от материалов морского льда в прямой связи с ледовитостью, причем биомаркеры льда сохранялись круглый год и высвобождались в основном при таянии снега на зимнем ледяном покрове.

"Особенно по мере сокращения площади льда — в последние годы она стала незначительной в северной части Берингова моря — мы вступаем в новую эру, когда нам придется использовать подобные подходы, чтобы оценить, как экосистема будет получать основные строительные блоки, необходимые для поддержания пищевой сети, включая человеческие сообщества, зависящие от нее в плане продовольственной безопасности", — отметила Кох.

Исследование также показало, что пища ледового происхождения быстро достигает донных отложений, что позволяет предположить: при значительном ледовом покрове зимой и весной долгосрочные запасы органического вещества могут оставаться доступными для донных животных даже при снижении первичной продукции. "Эти запасы могут в краткосрочной перспективе смягчить последствия смены источников пищи для организмов, живущих в поверхностных отложениях, но, вероятно, станут недоступными в будущем, если нынешнее сокращение морского льда продолжится", — добавила ученый.

В северной части Берингова моря биомаркеры морского льда указывают на сравнительно минимальный привклад ледовых водорослей в последние годы и на систему, в которой доминирует открытая вода, что будет благоприятствовать другим организмам, чем те, что существовали здесь в прошлом. Еще одним важным следствием работы является потенциальная возможность использования этих данных для получения региональных представлений о палеоклиматических индикаторах ледового покрова, поскольку соединения из морского льда сохраняются в отложениях.