Изменения в морских экосистемах Антарктики: интенсивность производства фитопланктона во время антарктического лета влияет на структуру экосистем морского дна

Когда в Антарктиде замерзает море
Чрезвычайно низкие температуры, сильные океанские течения и широкий сезонный охват морского льда – факторы, определяющие особенности морских экосистем Антарктики.

В частности, сезонность образования льда на морской поверхности – это процесс, который напрямую влияет на динамику морских экосистем и потоки вещества и энергии в сложных трофических сетях Антарктики. Зимой в Антарктике скапливающиеся лед и снег ограничивают доступность света, и, как следствие, это снижает активность фотосинтезирующих организмов и производство криля (основного пищевого ресурса в пищевой сети в морских экосистемах Антарктики).
Основными источниками органического углерода в антарктических экосистемах, расположенных на мелководье, являются фитопланктон, водоросли, которые растут подо льдом, и водоросли, застрявшие в скалах. Однако большая часть этой первичной продукции попадает в трофическую сеть не напрямую через травоядных, а в виде детрита (частиц породы). «Присутствие льда на мелководье ограничивает первичную продукцию в течение большей части года.

Это определяет, что бентические трофические сети в значительной степени зависят от накопленного органического вещества на морском дне в течение летних месяцев », – отмечает Луис Кардона, первый автор статьи и лектор кафедры эволюционной биологии, экологии и наук об окружающей среде, и IRBio.
«На сегодняшний день мы думали, что эта зависимость будет острой в районах, где морская поверхность остается замороженной в течение более длительного времени, и это потребует меньшего разнообразия трофических ниш и более короткой и избыточной трофической сети, когда мы идем на юг», – отмечает исследователь. В исследовании подчеркивается, что интенсивность летнего цветения фитопланктона изменяет этот градиент, и поэтому структура прибрежных бентосных систем сильно изменяется там, где цветение интенсивно.

Изменения в морских экосистемах Антарктики
Исследование было основано на анализе стабильных изотопов C и N для определения экологической ниши – роли каждого организма в структуре и функции экосистемы – ряда морских видов, пойманных на базе Ротера, бухта Сьерва, залив Максвелл, Залив Надежды и гавань Парадайз на западной стороне Антарктического полуострова и Южные Шетландские острова.

Используя изотопный анализ, эксперты могли проверить большую стабильность трофического уровня каждого вида, но они также обнаружили значительное географическое разнообразие используемых источников углерода. С использованием методологий, использованных в предыдущих исследованиях, в частности, при изучении содержимого желудка, полученные данные обеспечивали высокое таксономическое разрешение, но не предлагали полную версию диеты с течением времени, что приводило к большим расхождениям в результатах.
Согласно выводам исследования, «там, где производство фитопланктона интенсивно, бентическая экосистема получает много органического вещества, поступающего из фитопланктона, которое становится основным источником углерода для бентосных видов, независимо от широты и длины морского льда.

Это снижает важность придонных водорослей как источника углерода, которая, однако, очень высока, поскольку они защищены от травоядных с помощью химической защиты (отталкивающие природные продукты ")", – отмечает Луис Кардона. Следовательно, в тех областях, где летом наблюдается интенсивное цветение фитопланктона, наблюдается более короткая и избыточная трофическая сеть, как на поверхности моря, которая остается замороженной в течение нескольких месяцев. «Следовательно, чтобы оценить влияние изменения климата на бентические экосистемы, так же важно предсказать изменения в летней продуктивности фитопланктона, как и смоделировать длину льда, которая останется на поверхности моря», – отмечает исследователь.
Уязвимый полярный регион к изменению климата
Антарктический полуостров – наиболее пострадавший от изменения климата регион на белом континенте.

Согласно текущим данным, зимой наблюдается сокращение длины морского льда на севере и смещение к югу в отношении таких видов, как антарктический криль. Таким образом, текущие условия, зарегистрированные на севере Антарктического полуострова, могут стать моделью для будущего юго-западных районов полуострова, если летняя продукция фитопланктона останется прежней, отмечают эксперты.

Оставьте комментарий