Устойчивые водоросли темнят поверхность ледника и могут ускорить таяние льдов Гренландии

Ледники — это огромные белые массы льда, которые могут отражать много солнечного света. Однако там, где ледники не покрыты снегом и обнажён лёд, иногда появляются тёмные пятна. Это микроскопические водоросли, которые растут на льду и темнят его поверхность. В результате этого потемнения крошечные обитатели вызывают нагрев и более быстрое таяние льда.

Мало что известно о том, откуда эти водоросли получают необходимые для выживания в этой враждебной среде питательные вещества. Исследовательская группа под руководством Лауры Хальбах, Катарины Китцингер и Александра Анезио из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене (Германия) и Орхусского университета (Дания) изучила этот вопрос на ледяном щите Гренландии. Они обнаружили, что водоросли на ледниковом льду — настоящие чемпионы по усвоению питательных веществ. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

«Я хотела понять, как такие цветения водорослей могут развиваться в Гренландии», — объясняет ведущий автор Лаура Хальбах. Используя новые методы, Хальбах впервые измерила, как водоросли поглощают и запасают питательные вещества.

«Водоросли могут расти и колонизировать лёд, несмотря на дефицит питательных веществ», — говорит Хальбах. «На западном побережье Гренландии около десятой части таяния льда уже вызвано этими микроскопическими обитателями. В некоторых случаях они настолько сильно темнят поверхность ледника, что это даже видно на спутниковых снимках».

«Учитывая, что климат становится теплее и на ледяном щите Гренландии появляется всё больше бесснежных площадей, а значит, и потенциальной среды обитания для водорослей, способность водорослей эффективно поглощать и запасать питательные вещества особенно значима».

Эффективное усвоение питательных веществ имеет глобальное значение

Ледяной щит Гренландии играет важную роль в нашем климате. Его таяние вносит значительный вклад в глобальное повышение уровня моря, так как высвобождает большие объёмы пресной воды в океаны. Из-за глобального потепления снег исчезает со всё больших площадей ледников, обнажая лёд. Это создаёт новые территории, которые могут быть колонизированы ледяными водорослями, что, в свою очередь, ускоряет таяние — цикл, который необходимо срочно понять подробнее.

Настоящее исследование продвигает нас на большой шаг вперёд: «До сих пор не было измерений того, как ледяные водоросли обеспечивают себя питательными веществами», — говорит Хальбах.

«Мы закрываем этот пробел с помощью особенно точного метода, который позволяет измерять поглощение и запасание питательных веществ отдельными клетками. Наши результаты показывают, что водоросли могут быстро расти, даже несмотря на то, что на месте доступно крайне мало питательных веществ. Вместо этого они могут эффективно поглощать неорганический азот и хорошо запасать фосфор».

Если эти ледяные водоросли не будут сокращены другими факторами, например, паразитическими грибами или нехваткой микроэлементов, мало что сможет остановить их рост. Они могли бы расти на обнажённых ледяных поверхностях и тем самым усиливать таяние льда — потенциальная положительная обратная связь с глобальным потеплением.

Выводы исследователей под руководством Лауры Хальбах не только увлекательны, но и важны. Они помогут лучше предсказать вклад тёмно-пигментированных водорослей в таяние ледяного щита Гренландии. Расчёты ежегодного таяния льда включаются в современные климатические модели. Новые данные могут быть использованы для улучшения представления водорослей в моделях, прогнозирующих таяние льда, и, таким образом, для лучшего учёта их влияния на глобальный климат.