В настоящее время исследование моделирования, проведенное профессором Уокером Смитом из Института морских наук Вирджинии, предполагает, что недавнее наблюдаемое увеличение летнего морского ледяного покрова в море Росса, вероятно, будет кратковременным, поскольку в этом районе, по прогнозам, исчезнет более половины летнего морского льда. к 2050 году и более чем на три четверти к 2100 году.Эти изменения, по словам Смита, существенно повлияют на морскую жизнь в одной из самых продуктивных и нетронутых морских экосистем в мире, где обильное цветение фитопланктона питает криль, рыбу и высших хищников, таких как киты, пингвины и тюлени.Смит, который проводил полевые исследования с судов в море Росса с 1980-х годов, сотрудничал с коллегами из Университета Олд Доминион. Их статья «Влияние изменения ветра и температуры на океанографию моря Росса в 21 веке» опубликована в выпуске Geophysical Research Letters от 26 февраля.
Соавторами Смита являются Майк Динниман, Эйлин Хофманн и Джон Клинк.Смит говорит: «Море Росса имеет критически важное значение для регулирования производства морского льда в Антарктиде в целом и является очень продуктивным с биологической точки зрения, что делает изменения в его физической среде глобальной проблемой. Наше исследование предсказывает, что вскоре оно изменит нынешнюю тенденцию и испытает серьезные спады. в ледяном покрове летом, что, наряду с уменьшением перемешивания вертикального столба, продлит сезон роста фитопланктона.
Эти изменения существенно изменят первозданную пищевую сеть области ».Исследователи связывают наблюдаемое увеличение площади морского льда в летний период в море Росса, где количество дней с ледяным покровом увеличилось более чем на два месяца за последние три десятилетия, сложным взаимодействием факторов, включая изменения скорости ветра и осадков. , соленость, океанские течения, температура воздуха и воды.Но глобальные климатические модели согласны с тем, что температура воздуха в Антарктиде существенно повысится в ближайшие десятилетия с соответствующими изменениями скорости и направления ветров и океанских течений. Когда Смит и его коллеги загрузили эти глобальные прогнозы в компьютерную модель с высоким разрешением динамики воздушного и морского льда в море Росса, они увидели резкое сокращение протяженности и продолжительности летнего морского льда.
Смоделированная летняя сплоченность морского льда снизилась на 56% к 2050 году и на 78% к 2100 году. Сезон отсутствия льда также увеличился намного дольше, при этом средний день отступления в 2100 году приходился на 11 дней раньше, а рост наступал на 16 дней позже, чем сейчас.
Также изменились продолжительность и глубина «мелкого смешанного слоя», зоны, где обитает большая часть фитопланктона. «Наша модель прогнозирует, что неглубокий смешанный слой будет сохраняться примерно на неделю дольше в 2050 году и почти на три недели дольше в 2100 году, чем сейчас», — говорит Смит. «Глубина мелкого смешанного слоя также значительно уменьшится, его дно на 12% мельче в 2050 году и на 44% в 2100 году, чем сейчас».По мнению Смита, эти изменения в динамике льда, атмосферы и океана предвещают серьезные изменения в пищевой сети Антарктики. С другой стороны, уменьшение ледяного покрова принесет больше света поверхностным водам, в то время как более устойчивый и более мелкий смешанный слой будет концентрировать фитопланктон и питательные вещества в этой залитой солнцем зоне.
Эти изменения будут сочетаться, чтобы стимулировать рост фитопланктона, особенно одноклеточных организмов, называемых диатомовыми водорослями, с рябью дополнительной энергии, потенциально перемещающейся вверх по пищевой сети.Но, предупреждает Смит, уменьшение ледяного покрова отрицательно скажется на некоторых других важных видах, зависящих от льда, включая кристаллический криль и антарктическую чешуйницу. Уменьшение количества криля будет особенно проблематичным, поскольку он является основным источником пищи для основных хищников моря Росса — малых полосатиков, пингвинов Адели и Императорских пингвинов, а также тюленей-крабоедов.
В целом, говорит Смит, «наши результаты показывают, что производство фитопланктона увеличится и станет более диатомовым. Другие компоненты пищевой сети моря Росса, вероятно, будут серьезно нарушены, что окажет значительное, но непредсказуемое воздействие на наиболее нетронутую экосистему океана».