Ново проучване, подкрепено от НАСА, открива неочакван ефект от топенето на леда в Гренландия – увеличаване на микроорганизмите в океана. Това може да има последствия за морската екосистема и глобалния въглероден цикъл.
Учените използват мощни компютърни модели, за да изследват труднодостъпните океански води около Гренландия.
Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Южна Калифорния и Масачузетският технологичен институт в Кеймбридж разработват компютърния модел ECCO-Darwin.
Този модел комбинира милиарди точки данни, за да симулира взаимоотношенията между физиката на океана и морския живот, което позволява на изследователите да проучват как топенето на ледниците влияе върху екосистемата.
Как топенето на леда стимулира фитопланктона в Гренландия?
Величественият леден щит на Гренландия претърпява значителни промени поради промените в климатичните условия. Леденият щит с дебелина от километри губи ежегодно около 270 милиарда тона лед.
Върховото лятно топене изпраща над 300 000 галона (1200 кубични метра) прясна вода в морето, особено от ледници като Jakobshavn. Тази прясна вода се среща с солената вода отдолу, създавайки бурни струи.
Учените от НАСА смятат, че топящата се вода от ледниците действа като асансьор, издигайки важни хранителни вещества като желязо и нитрати от дълбините на океана към осветената от слънцето повърхност.
Според НАСА този процес стимулира растежа на миниатюрни, подобни на растения организми, наречени фитопланктон. Въпреки това, директното наблюдение на този процес в отдалечените и ледени крайбрежни води на Гренландия е изключително трудно.
„Бяхме изправени пред класическия проблем да се опитаме да разберем система, която е толкова отдалечена и погребана под лед. Имахме нужда от перфектен компютърен модел, който да ни помогне“, казва Дъстин Карол, океанограф в Университета Сан Хосе, свързан с JPL.
Суперкомпютри и математиката на топящия се лед
Моделът ECCO-Darwin, който означава „Оценка на циркулацията и климата на океана – Дарвин“, е използван за изучаване на отдалечени океански райони.
За да решат огромния математически проблем, свързан със симулирането на взаимодействието между биологията, химията и физиката във фиорд, учените създават „модел в модел в модел“.
Фокусът е върху един бурен фиорд в подножието на ледника Якобсхавн, най-активният на ледения щит. Екипът използва суперкомпютрите на НАСА, за да симулира ледниковия отток.
Изчислено е, че хранителните вещества, пренасяни нагоре от ледниковата вода, могат да увеличат растежа на фитопланктона през лятото в проучваната област с значителни 15% до 40%.
Това откритие помага да се обясни защо предишните сателитни данни показаха 57% скок в растежа на фитопланктона в арктическите води между 1998 и 2018 г.
Всъщност, на 16 юни 2024 г. спътникът Aqua на НАСА заснема изображение на голям цъфтеж на фитопланктон в Северния Атлантически океан. Според данните, цъфтежът е бил с ширина около 800 километра и се е намирал източно от Гренландия и южно от Исландия.
Фитопланктонът, макар и по-малък от главичка на карфица, е жизненоважен за планетата и хранителната верига в океана. Тези организми абсорбират въглероден диоксид и служат за храна на редица малки морски животни, които от своя страна са храна за по-големи същества като риби и китове.
Учените не са сигурни дали това увеличение на фитопланктона ще има дългосрочен положителен ефект върху морския живот и риболова.
С прогнозираното ускоряване на топенето на леда в Гренландия, неговото въздействие върху екосистемата – от нивото на морето до солеността на крайбрежните води – все още се проучва.
Изследователският екип планира да разшири симулациите си, за да разбере въздействието по крайбрежието на Гренландия и отвъд него.
Резултатите са публикувани в списанието Nature Communications: Earth & Environment.
Често задавани въпроси
Колко голям е леденият щит на Гренландия? Ледената покривка на Гренландия се простира на 1,7 милиона квадратни километра, със средна дебелина 2,3 километра (1,4 мили) и съдържа 7% от световните запаси от прясна вода.
Какви животни живеят в Гренландия? Дивата природа на Гренландия включва няколко добре известни арктически животни като полярната мечка, мускусния бик, арктическата лисица и северният елен, въпреки че броят на сухоземните бозайници е малък.
Източник: InterestingEngineering
