«Потепление на Антарктическом полуострове вызывает резкие изменения в таянии снега и льда, а также в реакции экосистемы», – сказал Хан. "Мы видим, как эти водоросли распространились по обширным территориям вдоль побережья. Цветы могут быть такими интенсивными и темными, как если бы вы носили темную футболку в солнечный день, что они нагревают поверхность и вызывают еще большее таяние. Потепление, вероятно, расширяет и усиливает сезон цветения снежных водорослей, которое может продолжать усиливаться в этом регионе Антарктиды, поскольку климат продолжает нагреваться."
Исследователи изучили влияние красных и зеленых водорослей на альбедо, то есть количество света, отражаемого поверхностью снега в космос, и радиационное воздействие, то есть сколько энергии поглощает поверхность. Более темные поверхности уменьшают альбедо и увеличивают радиационное воздействие, а положительное радиационное воздействие вызывает нагревание планеты. Это первый раз, когда радиационное воздействие водорослей оценивается в AP регионе. Ученые провели это исследование, выполнив наземные измерения спектрального альбедо красных и зеленых снежных водорослей на трех участках в январе 2018 года, а затем смоделировали радиационное воздействие, используя исторические многолетние измерения солнечной радиации на станции Палмер в Антарктиде.
Два наземных объекта находились на острове Кинг-Джордж, к северу от станции Палмер, а один – на острове Нельсон. Поскольку цветение водорослей связано с отходами животноводства, которые производят питательные вещества, необходимые водорослям для роста, исследователи выбрали места, где часто бывают тюлени, пингвины и другие птицы.
По сравнению с чистым снегом, ученые обнаружили, что пятна зеленых водорослей снижают альбедо снега на 40 процентов, а пятна красных водорослей снижают альбедо на 20 процентов. Зеленые снежные водоросли содержат больше хлорофилла, чем красные снежные водоросли, и поэтому поглощают больше солнечной радиации, уменьшая альбедо на большее количество при той же концентрации водорослей в снегу. В результате средние значения радиационного воздействия для зеленых участков в два раза выше, чем для красных пятен. Во время пикового вегетационного периода, летом в Австралии, увеличение радиационного воздействия составляет около 26 Вт на квадратный метр, а для красных водорослей – около 13 Вт на квадратный метр.
Эти величины радиационного воздействия сопоставимы с теми, которые вызываются пылью на снегу в средних широтах, например в Скалистых горах, где происходит таяние снега. В ЗД цветение водорослей приводит к таянию около 3700 кубических метров или более миллиона галлонов дополнительного снега в год.
«Антарктида уже является невероятно красивым местом, а цветение снежных водорослей добавляет дополнительное художественное измерение», – сказал Тед Скамбос, полярный исследователь из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) Университета Колорадо в Боулдере и соавтор. исследования. "Но, как и многие другие природные системы, изменение климата доводит ситуацию до новых крайностей с некоторыми нежелательными последствиями.
Мы видим, что эти новые, более темные и более распространенные цветы имеют побочный эффект ускорения таяния, обратная связь, которая заставляет лед отступать немного быстрее."
Результаты этого исследования показывают, что снежные водоросли играют значительную роль в таянии снега в AP-регионах, где они встречаются, и должны быть учтены в будущих оценках незамерзающего расширения в AP-регионах.
Дальнейшие исследования будут сосредоточены на более широком картировании распространения цветения водорослей и на климатических явлениях, вызывающих наиболее интенсивное цветение.