Рост водорослей снижает отражательную способность и усиливает таяние ледникового покрова Гренландии

Новое исследование показывает, что водоросли, растущие на ледниковом покрове Гренландии — втором по величине на Земле, — значительно снижают отражательную способность поверхности обнаженного льда и вносят больший вклад в его таяние, чем пыль или черный углерод. По словам авторов работы, эти выводы могут повлиять на понимание учеными процессов таяния ледников и прогнозы будущего повышения уровня моря.

Гляциологи давно знают, что такие материалы, как минеральная пыль и черный углерод, могут затемнять поверхность крупных ледниковых покровов. Ученые изучают эти примеси, потому что они снижают альбедо покрова, то есть его способность отражать свет, что усиливает таяние льда и влияет на прогнозы повышения уровня моря. Однако лишь немногие работы изучали эффект затемнения от клеток водорослей, которые естественным образом растут на леднике.

Новое исследование количественно оценило, как поверхностные ледовые водоросли способствуют затемнению покрова, и показало, что они снижают альбедо льда значительно сильнее, чем неорганические материалы, такие как минеральные частицы и черный углерод. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Geophysical Research Letters, затемнение из-за водорослей ответственно за 5–10% от общего объема таяния ледникового покрова каждое лето.

По словам Марека Стибала, криосферного эколога из Карлова университета в Праге и одного из ведущих авторов работы, полученные результаты уточняют представления гляциологов о таянии ледников и о том, как лед отражает свет. Он также отметил, что потепление климата в будущем может увеличить рост водорослей, потенциально усилив их влияние на таяние ледника.

«Новизна нашего исследования в том, что мы обнаружили важную роль биологических процессов в поведении ледникового покрова, — сказал Стибал. — Гляциологи обычно рассматривают только неорганические материалы при изучении светоотражения и таяния льда, потому что биологические процессы часто слишком сложны для учета. Но мы выяснили, что организмы могут оказывать влияние в крупных масштабах на систему, которая ранее изучалась в абиотическом контексте».

Авторы исследования отправились на ледниковый покров Гренландии летом 2014 года, чтобы количественно оценить вклад водорослей в эффект затемнения. Члены команды провели 56 дней в полевом лагере на юго-западе покрова, собирая данные об отражательной способности льда и популяции водорослей. Используя портативные спектрометры и альбедометры, они ежедневно измеряли спектр отражательной способности поверхности льда. Анализ проб показал, что рост водорослей объясняет примерно 70% изменчивости в данных по отражению света, что делает их доминирующим фактором затемнения.

Исследование не оценивало, насколько больше льда может растаять в будущем из-за затемнения водорослями. Однако, по мнению Стибала, его результаты закладывают основу для разработки более точных прогнозов сценариев повышения уровня моря из-за таяния льда в Гренландии и на других ледниках. Он также полагает, что потепление климата может способствовать росту популяций водорослей, увеличивая их влияние.