Климатические изменения привели Северный Ледовитый океан к опасной и, возможно, необратимой трансформации. К такому выводу пришли ученые, изучившие более двадцати лет наблюдений за состоянием арктических вод. Исследователи предупреждают: экосистема региона начала разрушаться снизу вверх — от микроскопического планктона, который лежит в основе всей пищевой цепи, пишет ScienceDaily.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Communications Earth & Environment, стремительное сокращение морского льда в Северном Ледовитом океане резко снизило уровень нитратов в воде. Эти вещества являются ключевым питательным элементом для фитопланктона — микроскопических организмов, от которых зависят рыбы, морские птицы и млекопитающие.
Ученые из Университета Эдинбурга проанализировали данные, собранные в проливе Фрама — одном из главных путей, через который воды Северного Ледовитого океана попадают в Атлантику. Анализ показал, что примерно с 2009 года концентрация нитратов в водах, покидающих Арктику, начала устойчиво снижаться. Исследователи считают, что именно в этот период система пересекла критический рубеж.
Причиной изменений стало ускоренное таяние морского льда. Раньше огромные площади мелководий были закрыты ледяным покровом, но теперь они получают значительно больше солнечного света. Это усиливает естественный процесс, известный как донная денитрификация — преобразование нитратов в азотный газ в придонных слоях океана.
Проблема в том, что арктические шельфовые зоны занимают почти половину площади всего Северного Ледовитого океана. Чем активнее там идет денитрификация, тем меньше нитратов остается в воде для поддержания жизни.
Исследователи предупреждают, что в условиях дефицита питательных веществ преимущество могут получить более мелкие виды планктона. Такие организмы хуже поддерживают продуктивные пищевые цепи, а значит, крупным морским животным будет доступно меньше пищи и энергии.
Последствия могут выйти далеко за пределы Арктики. Планктон играет важную роль в поглощении углекислого газа из атмосферы благодаря фотосинтезу. Если его станет меньше, океан начнет хуже связывать углерод, что способно дополнительно ускорить глобальное потепление.
Авторы работы считают, что Северный Ледовитый океан вряд ли сможет вернуться к прежнему состоянию, поскольку изменения напрямую связаны с продолжающимся исчезновением морского льда.
Соавтор исследования Марта Сантос-Гарсия заявила, что раньше ученые ожидали роста фитопланктона из-за увеличения количества солнечного света после таяния льдов. Однако теперь ситуация изменилась: Арктика постепенно переходит от системы, где главным ограничением был недостаток света, к системе, где основным фактором становится нехватка нитратов.
Руководитель исследования профессор Раджа Ганешрам отметил, что последствия этих изменений могут серьезно повлиять на морские экосистемы и коммерческое рыболовство в Северной Атлантике. По его словам, происходящее необходимо внимательно отслеживать, поскольку речь идет о фундаментальной перестройке всей океанической системы региона.