Znikający lód morski Antarktyki przekształca życie morskie
Topnienie lodu to jeden z najbardziej rozpoznawalnych sygnałów zmian klimatu, zwłaszcza w strefie Arktyki. Z kolei projekt wspierany przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), oparty na danych satelitarnych, ujawnia, że Antarktyda również przechodzi przez podobne gwałtowne przemiany, które mogą poważnie wpłynąć na główne gatunki planktonu tworzące podstawę lokalnych sieci pokarmowych.
Około dziesięciu lat temu pokrywa lodowa wokół Antarktydy szybko się zmniejszyła.
Po okresie względnie stałej pokrywy lodowej duży fragment Oceanu Południowego, porównywalny pod powierzchnią do powierzchni Grenlandii, stracił sezonowy lód w zaledwie kilku latach. Początkowo eksperci traktowali to jako przejściowy regres, lecz obecnie ten gwałtowny, skokowy spadek uznaje się za zapowiedź nowej ery niskiego lodu.
Procesy ekologiczne są znaczące. Tempo utraty lodu w latach 2016-2017 zaskoczyło zarówno modele klimatu, jak i terenowych badaczy. Większość symulacji komputerowych ma problemy z odwzorowaniem nagłych punktów zwrotnych, a gwałtowna zmiana warunków środowiskowych ograniczyła czas naukowcom na bezpośrednie obserwacje reakcji antyarktycznych organizmów.
Obseracje z kosmosu. Projekt Biodiversity in the Open Ocean, realizowany w ramach programu Earth Observation Science for Society i finansowany przez ESA, prowadzony przez zespół z Plymouth Marine Laboratory w Wielkiej Brytanii, podszedł do problemu poprzez zastosowanie technologii satelitarnej zamiast klasycznych badań na miejscu.
Grupa wykorzystała dane z Ocean Colour Project projektu Climate Change Initiative ESA - wieloletni zbiór pomiarów koloru oceanu z wielu misji satelitarnych - by śledzić odbicie światła od powierzchni oceanu na wybranych długościach fal i wyprowadzić z nich wnioski o warunkach biologicznych z orbity.
W oparciu o te sygnały optyczne naukowcy podzielili Ocean Południowy na odrębne strefy morskie, porównywalne z klasyfikacją krajobrazów lądowych.
Każda strefa morska oddaje unikalne warunki biologiczne i dostarcza danych o fitoplanktonie - drobnych algach, które tworzą fundament antyarktycznych sieci pokarmowych. Zmiany w albedo oceanu pozwalają ocenić nie tylko ilość fitoplanktonu, lecz także dominujące jego typy.
Wyniki opublikowane w Marine Ecology Progress Series (Inter-Research) były zaskakujące: ogromne, odległe obszary Oceanu Południowego przeszły od bardzo niskich stężeń fitoplanktonu do wyższej, umiarkowanej produktywności.
Średnio około 70% tego obszaru utrzymuje obecnie wyższe letnie stężenia fitoplanktonu w porównaniu z okresem sprzed spadku pokrywy lodowej sprzed około dekady.
Krill i salpy. Badacze zestawili krajobrazy morskie wyprowadzone z danych satelitarnych z KRILLBASE - obszernej bazy danych o salpach i krill - by ocenić, w jaki sposób era niskiego lodu wpływa na siedliska żywieniowe tych istot.
Antarktyczny kryl, skorupiak przypominający krewetkę, występuje w całym Oceanie Południowym i liczy około 800 bilionów osobników (bez jaj i larw). Rozsiany jest po całym regionie i na wszystkich głębokościach, stanowiąc kluczowy pokarm dla wielu gatunków, od rozgwiazd po wieloryby. Żerując na fitoplanktonie, formuje sieci pokarmowe i napędza cykle węgla, azotu oraz innych pierwiastków. W praktyce kryl to gatunek-klucz, żywiący pingwiny, wieloryby, foki i ryby.
Salpy, filtrujące pokarm o konsystencji galaretki, bywają samotne lub tworzą długie kaskady pokarmowe, mogą tworzyć gęste zakwity. Są istotne dla ekosystemu i często rosną, gdy populacja krill maleje; ich liczebność może wzrastać w odpowiedzi na zmiany klimatu. Badanie salp może ukazać szersze zmiany oddziałujące na krill i cały system morski.
Zwycięzcy i przegrani. Na pierwszy rzut oka większa obecność fitoplanktonu po ustąpieniu lodu mogłaby wyglądać jak korzyść. Jednak lód morski daje schronienie i miejsca rozrodu oraz wspiera powstawanie masowych zakwitów diatomek - dużych alg, które efektywnie przekazują energię w górę łańcucha pokarmowego Antarktydy.
Taki pozorny wzrost pożywienia wydaje się bardziej korzystny dla salp niż dla krill. Jednak salpy zawierają niewiele węgla i w mniejszym stopniu wspomagają transfer węgla do głębin oceanu niż krill - proces istotny dla regulowania klimatu naszej planety.
Nowa rzeczywistość Antarktydy. Naukowcy dopiero zaczynają pojąć, jak rosnąca era niskiego lodu zmienia ekosystemy Antarktydy.
Ponieważ salpy nie są eksploatowane gospodarczo, wnoszą odmienny wkład w magazynowanie węgla i nie wspierają alternatywnych sieci pokarmowych w porównaniu z krill, długofalowa przewaga jednego gatunku nad drugim mogłaby przestawić cykle składników odżywczych i relacje ekologiczne na całym Oceanie Południowym.
Trwająca transformacja sugeruje, że kurczący się lód pokrywy Antarktydy to nie tylko fizyczny sygnał zmian klimatu, lecz także motor napędzający znaczącą reorganizację biologiczną w jednym z kluczowych środowisk morskich na Ziemi.
W tym badaniu finansowanym przez ESA wykorzystano dane satelitarne, które umożliwają stały, szeroki i długoterminowy monitoring Oceanu Południowego - okazało się to wyjątkowym i kluczowym narzędziem do zrozumienia skutków gwałtownego ograniczenia lodu morskiego na Antarktyce dla siedlisk dwóch kluczowych gatunków planktonu, z szerokimi konsekwencjami dla całej polarnej sieci pokarmowej.
W miarę jak Antarktyda wchodzi w trwającą erę niskiego lodu, dane satelitarne ESA będą niezwykle pomocne w prowadzeniu przyszłych badań, wspieraniu działań ochronnych i kształtowaniu globalnej polityki klimatycznej.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
