Зими в холодних глибинах Антарктиди безлюдні. Сонце зникає на кілька місяців поспіль, і континент оточує кільце морського льоду, що тягнеться до Південного океану. Але навіть ці екстремальні умови, як з’ясували вчені, не відповідають життю.
У новому дослідженні, опублікованому в четвер у журналі Frontiers in Marine Science, вчені припускають, що під морським льодом процвітає один із найважливіших організмів у харчовій мережі Антарктики — мікроскопічний фітопланктон, такий як водорості та бактерії.
Багато різних видів фітопланктону є фотосинтетичними: їм потрібне сонячне світло для виробництва енергії. Коли океан замерзає, менше світла може проникати на поверхню, де вони зазвичай процвітають. Вчені вивчали, коли і де крихітні організми починають процвітати, і помітили, що це зазвичай відбувається, коли морський лід відступає. Останніми роками роботи на протилежному кінці світу, в Арктиці, показали, що маси фітопланктону (або «цвітіння») можуть і справді виживають під морським льодом у темніших умовах слабкого освітлення. Те ж саме може бути і в Антарктиді.
Під час дослідження вчені зібрали дані з 51 плавучої лабораторії («поплавців»), які були задіяні в період з 2014 по 2021 рік. Поплавці можуть збирати біогеохімічні сигнали в Південному океані за допомогою набору датчиків, а також можуть виявляти морський лід і занурюватися під поверхню, дрейфуючи крізь воду.
Дивлячись на кількість молекул хлорофілу, виявлених поплавцями, і порівнюючи дані супутників NASA щодо морського льодового покриву, дослідники описали рясне цвітіння фітопланктону, що живе під морським льодом, як правило, перед тим, як він відступає під час полярного літа. Це було вірно приблизно для 26% проведених вимірювань.
Це, зазначають вони, може означати, що там ховається ціла прихована екосистема, яку зазвичай не враховують. І якщо фітопланктон, який є основою харчової мережі, ховається під льодом, можливо, ми недооцінюємо кількість життя, яке там ховається.
«Чим більше ми, здається, шукаємо під антарктичним морем і наземним льодом, тим більше ми знаходимо», — сказав Крістофер Хорват, полярний океанограф з Університетів Брауна та Університету Окленда та перший автор дослідження.
Однак, зазначає Горват, поплавці не дають точного місцезнаходження, коли присутній морський лід. Натомість вони транслюють положення, коли повертаються на поверхню, залишаючи певну невизначеність щодо того, чи відбувається цвітіння під океаном чи у більш відкритих частинах океану.
Можливо, виникає природне запитання, що відбувається з цим цвітінням, оскільки зміна клімату призводить до того, що морський лід відступає все раніше. Про Антарктику ще занадто рано говорити, але деякі попередні дослідження в Арктиці починають припускати, що спричинене людиною потепління може вплинути на цвітіння під морським льодом на півночі.
«Щоб знати, чи ці популяції стійкі до зміни клімату, нам потрібно знати, чи є ці події новими чи відбувалися раніше, як часто вони трапляються, які види цвітуть, зрозуміти фізіологію цих видів і які фізико-хімічні умови, які дозволяють утворюватися цим цвітам”, – сказала Антонія Крісті, морський еколог з Національного інституту дослідження води та атмосфери Нової Зеландії.
Майбутні дослідження з використанням різних підлідних методів збору даних або цілорічне розміщення кораблів можуть визначити, де саме відбувається цвітіння фітопланктону та скільки цього відбувається під морським льодом. Не було б несподіваним знайти життя, пристосоване до деяких із найбільш екстремальних умов на Землі — попередні знахідки показують, що ми ледь подряпали поверхню.
Наприклад, у 2021 році Британська антарктична служба пробурила отвір у шельфовому льодовику Філхнера-Ронна й виявила незвичайні форми життя на глибині близько 1200 метрів. У червні минулого року новозеландські вчені, які працювали на іншому шельфовому льодовику Росса, розтопили діру й виявили річку життя, що ховається під шельфом, приблизно на 490 метрів.