Атлантификация Северного Ледовитого океана идет полным ходом | Наука

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

В проливе Фрама у западного побережья Гренландии Вероник Мертен столкнулась с пехотинцами вторжения.

Мертен изучал биоразнообразие региона, используя экологическую ДНК, метод, который позволяет ученым выяснить, какие виды живут поблизости, путем отбора проб крошечных кусочков генетического материала, который они сбрасывают, например, чешуи, кожи и экскрементов. А здесь, на участке Северного Ледовитого океана в 250 милях к северу от того места, где их когда-либо видели раньше: мойвы.

И они были повсюду.

Мелкая наживка, обитающая в северной части Атлантического и Тихого океанов, является страстным колонизатором. Всякий раз, когда условия океана меняются, мойве очень легко расширять свой ареал, говорит Мертен, морской эколог из Центра исследований океана Гельмгольца GEOMAR в Киле в Германии.

Трудно оценить численность животного, основываясь исключительно на количестве его ДНК в воде. Еще в пробах Мертена, мойва была наиболее часто встречающимся видом — гораздо чаще, чем типичные арктические рыбы, такие как черный палтус и арктический скат. Для Мертена наличие такого большого количества мойвы так далеко на севере является явным признаком тревожного арктического явления: атлантификации.

Северный Ледовитый океан быстро нагревается — пролив Фрама почти на 2 градуса по Цельсию теплее больше, чем в 1900 году. Но Атлантификация — это нечто большее, чем повышение температуры: это процесс, который меняет физические и химические условия Северного Ледовитого океана.

Из-за моделей глобальной циркуляции океанов вода обычно течет из Атлантики в Арктику. Этот обмен в основном происходит в более глубоких водах, когда течения несут теплую и относительно соленую атлантическую воду на север. Однако эта теплая атлантическая вода плохо смешивается с поверхностными водами Арктики, которые относительно прохладны и пресны. Пресная вода имеет меньшую плотность, чем более соленая, поэтому арктическая вода имеет тенденцию всплывать на поверхность, задерживая более соленую атлантическую воду глубоко под поверхностью океана.

Однако по мере исчезновения морского льда поверхность Северного Ледовитого океана нагревается. Барьер между слоями разрушается, и атлантическая вода легче смешивается с верхним слоем. Это запускает петлю обратной связи, когда более теплая поверхностная вода тает больше морского льда, еще больше подвергая поверхность океана солнечному свету, который нагревает воду, тает лед и позволяет атлантической и арктической водам еще больше смешиваться. Это и есть Атлантификация: превращение Северного Ледовитого океана из более холодного, пресного и покрытого льдом в более теплый, соленый и все более свободный ото льда.

Открытие Мертен большого количества мойвы в проливе Фрама, а также ДНК других атлантических видов, таких как тунец и косоглазый кальмар, находящихся далеко за пределами их типичного ареала, являются еще одним доказательством того, насколько быстро происходит атлантификация. И его последствия могут быть огромными.

Например, в Баренцевом море у побережья России долгосрочное исследование представляет мрачную картину того, как атлантификация может разрушить арктические экосистемы. По мере того, как Баренцево море становилось теплее и соленее, атлантические виды «вторгались и брали верх», — говорит Мария Фоссхейм, эколог-рыболовец из Института морских исследований в Норвегии, руководившая этим исследованием.

По словам Фоссхейма, рыбные сообщества в Баренцевом море сместились на север на 100 миль всего за девять лет — «в три или четыре раза быстрее, чем раньше». [previous studies] предвидел». К концу своего исследования в 2012 году Фоссхейм обнаружила, что атлантические виды распространились по всему Баренцеву морю, в то время как арктические виды в основном были вытеснены.

Выводы Мертена предполагают, что пролив Фрама может двигаться в том же направлении. Однако, поскольку это исследование является первым, в котором изучается разнообразие рыб в проливе Фрама, неясно, насколько недавно произошли эти изменения. «Нам нужны эти базовые показатели, — говорит Мертен. «Могло быть, что [capelin] это уже произошло много лет назад, но никто никогда не проверял».

Так или иначе, сейчас они там. Вопрос: что появится дальше?

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Рекомендуемые видео