Ускоренное исчезновение ледового покрова в Арктическом бассейне нередко рассматривается как серьезная экологическая проблема. Однако, научные исследования показывают, что этот процесс может способствовать развитию жизни, причем весьма неожиданным образом. Уменьшение площади льда создает благоприятные условия для активного размножения водорослей, которые служат основой пищевой пирамиды в арктических морях.
Хотя водоросли играют ключевую роль в большинстве морских экосистем, их рост лимитирован доступностью азота, которого в арктических водах недостаточно. Международная группа ученых из Копенгагенского университета и других научных центров обнаружила, что запасы азота в регионе могут быть значительно больше, чем предполагалось ранее. Это открытие может повлиять на будущее арктической морской флоры и фауны, а также на способность океана поглощать углекислый газ.
Впервые было доказано, что фиксация азота – процесс преобразования растворенного в воде азота (N2) в аммиак определенными бактериями – происходит под арктическим льдом, даже в его наиболее удаленных районах. Аммиак служит питательной средой не только для этих бактерий, но и для водорослей и, как следствие, для морских организмов, зависящих от них. Вопреки представлениям о невозможности азотфиксации подо льдом из-за неблагоприятных условий, исследование показало обратное.
«До сих пор считалось, что азотфиксация невозможна подо льдом, поскольку предполагалось, что условия жизни для организмов, осуществляющих азотфиксацию, слишком плохие. Мы ошибались», — говорит Лиза В. фон Фризен, ведущий автор исследования.
В отличие от других океанов, где в фиксации азота доминируют цианобактерии, в Арктике этот процесс осуществляют другие бактерии, известные как нецианобактерии. Наиболее высокая скорость азотфиксации была обнаружена вдоль кромки тающего льда. Ускорение таяния льда из-за климатических изменений может привести к увеличению поступления азота в экосистему. Это, в свою очередь, может увеличить производство водорослей и повлиять на всю пищевую цепочку, а также на поглощение углекислого газа океаном.
Авторы исследования подчеркивают необходимость учета азотфиксации в моделях, прогнозирующих будущее Арктики.
Выводы ученых основаны на двух крупных исследовательских экспедициях на борту ледоколов IB Oden и RV Polarstern. Образцы и измерения были собраны в 13 местах в центральной части Северного Ледовитого океана, включая районы северо-восточной Гренландии и севернее Шпицбергена.
Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
Изображение: измерение азотфиксации в Северном Ледовитом океане на борту исследовательского судна Polarstern. Фото: Ребекка Дункан (источник: sciencedaily.com)
