Автором исследования, опубликованного в сегодняшнем выпуске журнала Nature Communications, является доктор Грейс Саба, выпускница Уильяма. Институт морских наук Мэри Вирджиния (ныне при Университете Рутгерса); Профессор VIMS Дебора Стейнберг; Доктор Винсент Саба, выпускник VIMS, ныне работающий в Национальной службе морского рыболовства NOAA; и его коллеги из Исследовательской группы полярных океанов, Земной обсерватории Ламонта-Доэрти, Океанографического института Вудс-Хоул и Университета Колорадо в Боулдере.
Авторы являются участниками программы долгосрочных экологических исследований Палмера (PAL-LTER), которая проводит ежегодные судовые исследования вдоль западной стороны Антарктического полуострова, включая прибрежный океан возле станции Палмер — одной из трех исследовательских станций США в Антарктида. Ученые программы начали изучать быстро меняющийся регион в 1990 году.Стейнберг, один из ведущих ученых программы Палмера с 2008 года, говорит, что текущее исследование является одним из немногих случаев, когда морские исследователи имеют набор данных достаточной длины и деталей, чтобы показать, как климатические сигналы могут отражаться через полярную пищевую сеть.
«В этом важность долгосрочного мониторинга экосистемы», — говорит Стейнберг. «Он предоставляет данные, необходимые для отделения сигнала от шума и для определения того, как растения и животные взаимодействуют как со своей физической средой, так и друг с другом. Эти знания имеют решающее значение, поскольку потепление климата продолжает влиять на эту экосистему полярного океана». Западный Антарктический полуостров — один из регионов Земли с наиболее быстрым потеплением: за последние 50 лет годовые зимние температуры повысились на 11 ° F.Связи пищевая сеть-климат
Исследование команды показывает, что популяции фотосинтезирующих водорослей — крошечных дрейфующих растений, поддерживающих полярную пищевую сеть, — достигают максимума каждые 4-6 лет в водах вдоль Западного Антарктического полуострова. Это цветение коррелирует с отрицательной фазой «Южного кольцевого режима» или SAM, колебательного сдвига атмосферного давления между средними широтами и Антарктидой.
Зимой во время отрицательной фазы SAM на полуострове дуют холодные южные ветры, увеличивая площадь зимнего льда. С весны до лета ветры значительно уменьшаются, задерживая отступление льда.
«Сочетание ветреной зимы с тяжелым морским льдом, сопровождаемого спокойной весной, способствует развитию и сохранению стабильного водяного столба летом вдоль Западного Антарктического полуострова», — говорит Саба. Этот стабильный или стратифицированный водный столб со слоем более свежего, менее плотного таяния льда, плавающего поверх более соленого слоя ниже, способствует росту фитопланктона, вероятно, за счет удерживания крошечных растений ближе к освещенной солнцем поверхности и в непосредственной близости от богатой железом ледниковой среды. талая вода им нужна для процветания.Перспективы пингвиновПродвигаясь вверх по пищевой цепочке, отбор проб показывает, что периодическое, обусловленное климатом цветение фитопланктона в этом районе является ключом к «пополнению» криля — добавлению новых молодых особей в популяцию криля.
Пингвины Адели и другие главные хищники пищевой сети Антарктики полагаются на устойчивую популяцию криля для своего здоровья и репродуктивного успеха.«Когда климатические условия — отрицательная величина SAM и стабильная водная толща — приводят к пикам в изобилии фитопланктона и криля, пингвинам Адели не нужно далеко уходить за кормом», — объясняет Саба. «Но когда SAM положительный, теплые северо-западные ветры дуют над регионом полуострова, принося меньше морского льда и менее стабильную толщу воды — факторы, которые препятствуют крупному цветению фитопланктона, от которого зависит криль.
Затем пингвинам приходится добывать корм дальше, и таким образом, их цыплята получают меньше еды. Это может снизить их репродуктивный успех ».
Продолжающаяся работа ученых Палмера показывает, что популяция пингвинов Адели возле станции Палмер с 1974 г. сократилась на 85%. Хотя исследователи не могут приписать это сокращение исключительно связанной с климатом нехваткой криля, они выражают озабоченность в отношении будущего, учитывая, что климатические модели прогнозируют рост числа случаев положительных эпизодов SAM в предстоящем столетии.«Прогнозы, основанные на глобальных климатических моделях при сценариях выбросов« в обычном режиме »до 2100 года, предполагают дальнейшее повышение температуры и возникновение условий положительного SAM», — говорит Саба. «Если хотя бы один положительный эпизод SAM продлится дольше, чем продолжительность жизни криля — 4 или 6 лет с уменьшением численности фитопланктона и пополнения криля — это может иметь катастрофические последствия для популяции криля».Помимо пингвинов Адели, криль является основным источником пищи для антарктических морских котиков, макаронных пингвинов, папуасских пингвинов и альбатросов.
Они также кормят усатых китов, таких как горбатые.
