Таяние ледников Гренландии оказывает не только влияние на уровень моря, но и запускает неожиданные биологические процессы в океане. Согласно новому исследованию, поддержанному NASA, свежая вода, поступающая в океан при таянии льдов, способствует бурному росту фитопланктона — микроскопических водорослей, лежащих в основе морской пищевой цепи.
Компьютерное моделирование
Для изучения труднодоступных прибрежных вод Гренландии ученые использовали высокотехнологичную модель ECCO-Darwin, разработанную Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) и Массачусетским технологическим институтом (MIT).
Эта модель объединяет миллиарды точек данных, позволяя смоделировать сложные взаимодействия между физикой океана и биологией. Исследование сосредоточилось на том, как талая вода с ледников влияет на морские экосистемы.
Как талая вода стимулирует рост фитопланктона?
Ледяной покров Гренландии теряет около 270 миллиардов тонн льда ежегодно. Летом таяние усиливается, и более 1 200 кубометров пресной воды ежедневно попадает в океан, особенно из таких ледников, как Якобсхавн.
Когда пресная вода встречается с соленой, она вызывает турбулентные потоки. Как поясняют ученые NASA, этот процесс действует как "лифт", поднимая из глубин на освещенную солнцем поверхность такие питательные вещества, как железо и нитраты, которые необходимы для роста фитопланктона.
Физически наблюдать этот процесс в холодных и удалённых водах Гренландии крайне сложно. "Мы столкнулись с классической задачей — понять систему, которая скрыта подо льдом и находится в удалённой точке мира. Нам нужна была точнейшая компьютерная модель", — говорит океанограф Дастин Кэрролл из Университета Сан-Хосе.
Для решения комплексной задачи моделирования химико-биологических процессов в фьорде у ледника Якобсхавн учёные создали иерархическую систему моделей, в которой одна модель встроена в другую. С помощью суперкомпьютеров NASA они просчитали, что поток талой воды может увеличить летний рост фитопланктона на 15–40%.
Эти данные согласуются с наблюдениями спутников, согласно которым в арктических водах фитопланктон увеличился на 57% с 1998 по 2018 год.
Так, 16 июня 2024 года спутник NASA Aqua зафиксировал огромное цветение фитопланктона в Северной Атлантике — шириной около 800 км, к востоку от Гренландии и южнее Исландии.
Почему это важно?
Хотя фитопланктон мельче булавочной головки, он играет ключевую роль в глобальной экосистеме. Эти организмы поглощают углекислый газ и служат пищей для криля, который, в свою очередь, кормит рыбу, китов и других морских животных.
Однако учёные пока не могут с уверенностью сказать, будет ли такой рост фитопланктона долгосрочно благоприятным для морской жизни и рыболовства.
Поскольку прогнозируется ускорение таяния ледников Гренландии, его влияние на океанскую солёность, уровень моря и биосферу всё ещё активно изучается. В дальнейшем исследовательская группа NASA планирует расширить моделирование, чтобы охватить всё побережье Гренландии и другие регионы.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications: Earth & Environment.
