Сохранённый помёт пингвинов раскрывает прошлые изменения циркуляции в Южном океане
Новое исследование проанализировало химический состав слоёв гуано (помёта) пингвинов, накопившихся за 6000 лет гнездования пингвинов Адели на одном и том же участке Антарктиды. Учёные стремились связать изменения в химическом составе помёта со сдвигами в океанической циркуляции, которые могли контролировать местную пищевую сеть. Работа опубликована в Geophysical Research Letters.
Исследование выявило несколько пиков содержания кадмия — питательного вещества из глубоководных слоёв — в пингвиньем помёте, которые соответствовали большей плотности останков пингвинов, захороненных в районе гнездования. Эта связь предполагает, что глубокие, богатые питательными веществами океанические воды несколько раз за последние 6000 лет поднимались к поверхности, позволяя экосистемам процветать. Метод является новым подходом к реконструкции прошлой океанической циркуляции.
Исследователи предположили, что численность популяции пингвинов была связана с изменениями в Циркумполярной глубинной воде — тёплом течении, которое течёт в глубоком океане примерно по часовой стрелке вокруг Антарктиды и поднимается через море Росса. В прошлом изменения циркуляции позволяли большему количеству глубинного течения достигать поверхности, доставляя питательные вещества, такие как кадмий, необходимые для поддержания основы пищевой сети. Этот кадмий попадал через криль и рыбу в пингвинов и выходил с их помётом.
«Циркумполярная глубинная вода вызывает большую озабоченность как у климатологов, так и у океанографов, поскольку она вызывает быстрое таяние шельфового ледника Западной Антарктики, выброс углекислого газа в атмосферу и определяет пространственное распределение биомассы в Южном океане», — сказал Чжоуцин Се, соавтор исследования из Университета науки и технологий Китая. «Но исторические реконструированные данные о Циркумполярной глубинной воде довольно скудны».
Понимание того, как менялись циркуляционные паттерны Антарктики в прошлом, важно для контекстуализации изменений в биосфере, а также для прогнозирования реакции современных океанов на изменение климата. Исследование выявило пик кадмия и останков пингвинов около 1000 лет назад, когда тёплая Циркумполярная глубинная вода поднималась и таяла морской лёд. Хотя некоторое потепление в прошлом, вероятно, способствовало росту популяций пингвинов, быстрое потепление в Антарктике сегодня может оказаться для птиц чрезмерным.
«Нынешнее потепление в Западной Антарктике настолько быстрое и интенсивное, что может вызвать проблемы в других аспектах. Это может привести к перемещению мест обитания пингвинов и, для императорских пингвинов, размножающихся на льду, к возможности полного исчезновения в некоторых районах», — сказал Лигуан Сунь, соавтор исследования.