Откуда весной в почти стерильной студеной воде появляются миллионы микроводорослей? Чем привлекает их узкая пятикилометровая полоса между арктическим холодом и теплом Атлантики? И почему сокращение ледового покрова ведет к снижению биопродуктивности? Ответы на эти вопросы ищут ученые Мурманского морского биологического института. На днях они подвели итоги прошлогодней экспедиции в высокие широты.
Требуется холод
55 суток у границы арктических льдов. Сотни проб и замеров. На анализ полученных данных ушел год. Результаты вызывают удивление. Казалось бы, чем теплее вода, тем больше в ней должно быть жизни. Ан нет, собранная информация этот стереотип опровергает.
- Мы хотели посмотреть, как влияет изменение кромки льда на продуктивность Баренцева моря, - объясняет первый заместитель директора по науке Мурманского морского биологического института Павел Макаревич. - Не секрет, что покрытие льдом в осенне-зимний период Баренцева моря сильно изменилось. Кромка сейчас находится гораздо северо-восточнее, чем она была 30-40 лет назад. Прогнозы наших зарубежных коллег были основаны на расчетах. Из них следовало, что с уменьшением площади льда должна увеличиться биопродуктивность. Мы с этим соглашались, пока не получили данные наблюдений. Сейчас у нас практически единодушное мнение: при отступлении льдов она ни в коем случае не увеличивается, а скорее всего, даже уменьшается.
Почему внимание ученых приковано к акватории у кромки льдов? Все просто. Цветущие там весной микроводоросли дают арктическим морям от 60 до 80 процентов первичного органического вещества. Это начало пищевой цепочки, от которого во многом зависит благополучие всех морских обитателей в течение года. К слову, феномен образования зоны высокой биопродуктивности науке известен. А вот его движущие силы - пока загадка.
- Это какой-то общий механизм. У кромки льда всем фитопланктонным организмам почему-то лучше, чем в 20 километрах южнее, - рассуждает научный сотрудник лаборатории планктона Анатолий Олейник. - Известно, что зимой микроводорослей почти нет в воде. И вдруг весной их - миллионы в каждом литре. Есть две гипотезы. Первая - споры водорослей со дна, с 300-метровой глубины, каким-то образом, без заметных вертикальных течений поднимаются вверх и начинают бурно цвести. Вторая - они попадают в воду из тающего льда. Там их действительно много. Это факт. Но если сравнить количество льда (а в Баренцевом море это максимум метровый слой) с объемами цветения, то возникают сомнения в этом предположении.
Куда исчезли вирусы?
Солнечный свет и минеральные соли - то, что нужно микроводорослям для синтеза первичного органического вещества. Возможно, свою роль во вспышке жизни играет и тающий лед, распресняющий соленую воду. Чтобы понять экологический механизм явления, экспедиция собирала данные о разных характеристиках - температуре, солености, химическом составе воды, количестве в нем микроводорослей и даже бактерий и вирусов.
- Удивило очень равномерное распределение и низкая численность виреопланктона, - делится младший научный сотрудник Марина Венгер. - Такое мы увидели впервые. От одной станции (место отбора проб. - Ред.) к другой изменения были очень несущественными. Даже в полярную ночь вирусов в пробах больше.
Нужно сказать, что экспедиция пришлась на аномальный, с точки зрения ледовой обстановки, период. В апреле так далеко на север, как прошлой весной, чистая вода простирается редко. В последний раз схожие условия были в 1995 году.
- В прошлом году наблюдался очень мощный заток атлантических вод, - объясняет заместитель директора ММБИ по науке Денис Моисеев. - Наравне с воздействием атмосферы, ветров это было одним из факторов того, что кромка льда в апреле, в период максимального его развития, была так высоко. Сейчас мы бы туда не попали, только с ледоколом. К слову, на борту в основном была наша молодежь. Они работали в жесточайших условиях: ветер, туман, снег, мороз. Вокруг плавающие льдины. Чтобы они не мешали приборам, их приходилось отгонять баграми.
Назад, к фундаментальной науке
Экстремальные условия, в которых пришлось собирать материалы, оправданы научными результатами. Таких данных по Баренцеву морю до сих пор в распоряжении исследователей не было. К тому же для института экспедиция к кромке льдов стала возвращением к фундаментальным работам.
- С 90-х годов фундаментальная наука практически не финансировалась. Поэтому мы ориентировались на прикладные работы - заказы крупных корпораций, таких как «Роснефть» и «Газпром». Ситуация стала меняться три года назад. А в 2016-м мы получили очень серьезные деньги, - комментирует первый заместитель директора по науке Мурманского морского биологического института Павел Макаревич. - Мы смогли организовать несколько экспедиций, в том числе к кромке льдов, которая полностью финансировалась Федеральным агентством научных организаций. И, естественно, исследования были исключительно фундаментальными.
Фундаментальные - не означает не применимые в обычной жизни. Понимание весенних процессов у кромки арктических льдов поможет, например, прогнозировать изменение численности промысловых видов Баренцева моря. К слову, в нынешнем году федеральное финансирование позволит институту организовать две экспедиции общей продолжительностью 65 суток. Первая - к берегам Шпицбергена - стартует в мае. На борту «Дальних Зеленцов» кроме ученых ММБИ изучать арктический архипелаг отправятся исследователи и из других научных центров России.
