Подводные арктические леса расширяются из-за быстрого потепления

В Арктике существуют леса — пышные подводные леса из крупных бурых водорослей (ламинарий). Они особенно контрастируют с почти лишённой растительности сушей, где условия суровы.

Эти леса наблюдались по всей Арктике. Только канадская Арктика представляет 10% мировой береговой линии, но о её ламинариевых лесах известно мало.

Изменение климата глобально меняет морские местообитания. В ряде регионов мира (западная Австралия, восточная Канада, южная Европа, северная Калифорния, восток США) ламинарии исчезают из-за потепления. Однако в быстро прогревающейся Арктике изменения могут быть благоприятными для водорослей.

Новое исследование, опубликованное в Global Change Biology, раскрывает распространение арктических ламинариевых лесов и то, как они меняются с климатом.

Распространение ламинарий в Арктике

Ламинарии встречаются на каменистых побережьях по всей Арктике. Самый длинный экземпляр, зарегистрированный в канадской Арктике, достигал 15 метров, а самый глубокий был найден на глубине 60 метров (залив Диско, Гренландия).

Эти виды холодной воды адаптировались к суровым условиям, выживая при отрицательных температурах, в темноте и даже подо льдом. В холодных, богатых питательными веществами водах они демонстрируют одни из самых высоких показателей первичной продукции на Земле.

Ламинарии функционируют под водой так же, как деревья на суше: создают среду обитания, изменяют физическую среду (затеняют свет, смягчают волны). Создаваемые ими леса используются множеством животных для укрытия и пищи. На одном растении может жить более 350 различных видов — до 100 000 мелких беспозвоночных. Леса также помогают защищать береговую линию, ослабляя волны во время штормов.

Меняющийся климат и леса

По мере потепления вод и отступления льда больше света будет достигать морского дна, что пойдёт на пользу растениям. Исследователи прогнозируют смещение ламинариевых лесов на север вслед за отступающим льдом.

Генетические данные показывают, что большинство ламинарий повторно заселили Арктику из Атлантического океана относительно недавно (примерно 8000 лет назад, после последнего ледникового периода). Поэтому многие арктические ламинарии живут в водах холоднее их оптимальной температуры. Потепление океана может повысить продуктивность этих местообитаний.

Однако другие изменения усложняют картину. Таяние вечной мерзлоты и разрушение арктических берегов сбрасывают в прибрежные воды огромное количество осадков, которые блокируют свет и могут ограничить рост растений. Сток от тающих ледников также снижает солёность и увеличивает мутность, что влияет на молодые водоросли.

Изучение ламинариевых лесов

Канадская Арктика имеет самую длинную арктическую береговую линию в мире. Самые ранние научные записи о ламинариях в Арктике относятся к канадским экспедициям в поисках Северо-Западного прохода. Леса были задокументированы от острова Элсмир до Лабрадора, а также вдоль побережий пролива Ланкастер, залива Унгава, Гудзонова залива, залива Баффина и залива Резольют.

В северо-западной канадской Арктике нехватка каменистого субстрата и более суровый климат поддерживают лишь небольшие, фрагментированные леса. Во многих районах отсутствуют базовые данные об их распространении, что затрудняет оценку изменений.

Сегодня ряд канадских исследователей сотрудничает с северными сообществами для изучения ламинарий. Например, пятилетний проект ArcticKelp изучает будущие изменения и возможности этих экосистем. Одновременно в сотрудничестве с инуитскими рыбаками разрабатываются новые технологии (подводные лазеры) для картографирования лесов.

Потенциал лесов

Ламинариевые леса по всему миру играют важную роль в прибрежной экономике. Аквакультура ламинарий растёт на 7% в год в течение последних 20 лет. В Арктике инуиты традиционно используют ламинарии в пищу.

Арктические ламинариевые леса — ключевой пример разнонаправленных реакций на изменение климата. Модели и эксперименты предполагают, что арктические побережья станут одной из наиболее подверженных изменению сред. Однако возможное расширение ламинариевых лесов должно создать новые местообитания для рыб и других организмов, а также усилить ценные экосистемные услуги вдоль арктических берегов.

Этот растущий ресурс может обеспечить необходимый доход северным сообществам, чьи средства к существованию находятся под угрозой. Предвидение этих изменений и понимание новых экосистем станет ключевым приоритетом для арктических стран.