Согласно новому исследованию под руководством университета Далхаузи в Канаде, фитопланктон — микроскопические организмы, которые составляют основу пищевой сети океана, — сокращается на большей части территории Северной Атлантики.
Используя данные за шесть десятилетий, группа учёных обнаружила, что популяции двух основных групп фитопланктона — диатомовых водорослей и динофлагеллятов — сокращаются в среднем на 2% в год на большей части океана.
Фитопланктон — это микроскопические растительные организмы, которые составляют основу морской пищевой сети. В процессе фотосинтеза фитопланктон потребляет углекислый газ, как и наземные растения, и включает углерод в свои клетки. Большая часть этого углерода возвращается в поверхностные воды, когда фитопланктон потребляется или разлагается, но часть опускается в глубины океана.
«Этот процесс экспорта, известный как биологический насос, является одним из способов хранения антропогенного углерода в атмосфере в глубоком океане, который является одним из крупнейших резервуаров углерода», — говорит ведущий исследователь профессор Эндрю Ирвин, математик и эксперт в области океанической биохимии. «Считается, что диатомовые водоросли особенно важны для обоих процессов».
Ожидается, что изменение климата снизит первичную продуктивность — скорость, с которой фитопланктон и другие фотосинтезирующие организмы преобразуют углекислый газ в органические вещества — во многих регионах, особенно в высокопродуктивной Северной Атлантике, из-за повышения температуры океана, увеличения стратификации водной толщи и снижения доступности питательных веществ.
«Мы хотели увидеть, есть ли доказательства того, что это происходит», — говорит Ирвин. «Кажется, что есть доказательства снижения биомассы, хотя есть некоторые биогеографические сложности. Это отражает более ранний результат, полученный с использованием независимых данных и методов».
Используя данные из системы непрерывного учёта планктона, исследователи обнаружили, что общее количество диатомовых водорослей и динофлагеллятов сократилось в среднем на 2% в год на большей части Северной Атлантики, за исключением восточных и западных континентальных шельфов.
Результаты также выявили удивительное изменение в составе сообществ фитопланктона.
«Ожидается, что изменение условий в Северной Атлантике приведёт к смещению от диатомовых водорослей в сторону динофлагеллятов», — объясняет Ирвин. «Это связано с тем, что в современном океане динофлагелляты преобладают над диатомовыми водорослями, когда температура воды выше, концентрация питательных веществ ниже, а стратификация больше. Считается, что диатомовые водоросли более эффективны в экспорте и трофическом переносе по сравнению с динофлагеллятами».
Но, к удивлению группы, диатомовые водоросли фактически стали составлять большую долю общего сообщества фитопланктона, увеличившись на 1–2% в год с 1960 по 2017 год в большинстве районов, кроме Арктики.
«Мы не нашли доказательств ожидаемого сдвига за последние 60 лет; на самом деле мы обнаружили в основном противоположное — относительное увеличение биомассы диатомовых водорослей по сравнению с динофлагеллятами», — говорит Ирвин. «Это показывает нам, что прогнозирование изменений в сообществе морского фитопланктона будет сложным и нелегко предсказуемым на основе простых рассуждений. Сложные взаимодействия между видами, а также физические и химические факторы в конечном итоге определят структуру будущих сообществ фитопланктона».
Предполагается, что следующие несколько десятилетий могут принести дальнейшее снижение биомассы диатомовых водорослей и динофлагеллятов, со смещением в сторону диатомовых водорослей на большей части территории Северной Атлантики и смещением в сторону динофлагеллятов в Арктике. Эти изменения, вероятно, оказали заметное влияние на экспорт углерода и количество биомассы, передаваемой по пищевой сети.
Результаты опубликованы в PLOS One.
Царапины на океане: фитопланктон Северной Атлантики
Вы заботитесь об океанах? Вас интересуют научные разработки, которые на них влияют? Тогда наша электронная рассылка Ultramarine — для вас.