Тучни подводни гори ... в Арктика

Масив от листа, показващ разнообразието от водорасли в подводни арктически гори. Изображение чрез Karen Filbee-Dexter.

От Карън Филби-Декстър, Университет Лавал

Знаете ли, че в Арктика има гори?

Буйните подводни гори на едри кафяви водорасли (келпи) са особено поразителни в Арктика, особено за разлика от сушата, където ледената бича (остъргване на морски лед срещу морското дъно) и суровият климат оставят земята безплодна с малко растителност.

Горите на водорасли са наблюдавани в целия Арктика от инуити, изследователи и полярни изследователи. Самият канадски Арктика представлява 10 процента от световните брегови линии, но ние знаем малко от скритите водорасли там.

Днес изменението на климата променя морските местообитания като водораслите в глобален мащаб. В Западна Австралия, Източна Канада, Южна Европа, Северна Калифорния и Източна САЩ, келпите изчезват поради температурите на затопляне. В други райони водораслите са силно затревени от морски таралежи. Крайбрежните условия в Арктика се променят драстично и регионът се затопля по-бързо от останалия свят, но тези промени всъщност могат да бъдат полезни за водораслите.

И все пак ние не знаем много за водораслите в отдалечени арктически райони. Нашето последно изследване, публикувано в Global Change Biology, разкрива разпространението на арктическите водорасли и проучва как тези важни екосистеми се променят с климата.

Разпространение на келпи в Арктика

Келпи в момента се срещат по скалисти брегове в целия Арктика. Най-дългата водорасли, регистрирана в Арктика в Канада, е 15 метра, а най-дълбоката е открита на 60-метрова дълбочина (Диско Бей, Гренландия). Мнозина смятат за изненадващо, че морските растения могат да растат толкова добре в сурови арктически среди.

Фотографиите показват примери на арктически водорасли от водорасли: (A) Alaria esculenta в Гренландия, (B) Laminaria solidungula в морето Бофорт, Аляска (Ken Dunton), (C) Laminaria hyperborea в фингер Маланген, Норвегия (Karen Filbee-Dexter), ( Г) Saccharina latissima на утайката в Русия, (E) Agarum clathratum и (F) смесена Saccharina latissima, S. longicruris, Alaria esculenta, Laminaria solidungula на остров Бафин, Канада (Frithjof Küpper), (G) Eularia fistulosa в Алеутските острови, Аляска (Pike Spector), (H) Laminaria hyperborea в Мурманск, Русия (Dalnie Zelentsy), (I) Laminaria digitata в Свалбард, Норвегия (Max Schwanitz). Изображение чрез Karen Filbee-Dexter.

Келпс са се приспособили към тежките условия. Тези хладни водни видове имат специални стратегии за оцеляване на минусови температури и дълги периоди на тъмнина и дори растат под морски лед. В региони със студена, богата на хранителни вещества вода те могат да постигнат едни от най-високите темпове на първично производство на всяка естествена екосистема на Земята.

Келпите функционират под водата по същия начин, както дърветата правят на сушата. Те създават местообитание и променят физическата среда, като засенчват светлината и омекотяват вълните. Подводните гори, които създават келпите, се използват от много животни за подслон и храна. Повече от 350 различни вида - до 100 000 малки безгръбначни животни - могат да живеят на едно растение водорасли, а много риби, птици и бозайници зависят от цялата гора. Горите от водорасли също помагат за защита на крайбрежните линии, като намаляват силата на вълните по време на бури и намаляват крайбрежната ерозия. Много от водораслите се откъсват или са изхвърлени от скалата, към която се прикрепят, и се озовават в близките местообитания, където подхранват дълбоки хранителни паяжини.

Промяна на климата, горите

Тъй като водите се затоплят, а морският лед се оттегля, повече светлина ще достигне до морското дъно, което ще е от полза за морските растения. Изследователите прогнозират северно изместване на водораслите, тъй като ледът се оттегля.

Генетичните данни разкриват, че повечето келп са нахлули Арктика от Атлантическия океан съвсем наскоро (преди около 8000 години след последния ледников период). В резултат на това повечето водорасли в Арктика живеят във води по-студени от оптималната им температура. Затоплянето в океана също ще премести условията по-близо до температурите на максимален растеж и може да увеличи производителността на тези местообитания.

В Арктика обаче се случват и други промени, които усложняват тази картина. В Канада, Аляска, Гренландия, Норвегия и Сибир замръзващите векове от замръзване от хиляди години намаляват с половин метър годишно. Размразяване на вечна замръзване и разрушаване на арктическите брегове изхвърлят утайки в крайбрежните води с тревожни темпове, което блокира светлината и може да ограничи растежа на растенията. Изтичането от топящите се ледници ще намали солеността и ще увеличи мътността, което ще повлияе на младите водорасли.

Разбиране на водорасли

Канадският Арктика е най-дългата арктическа брегова линия в света. Най-ранните научни записи на водорасли в Арктика са от Канада по време на експедиции в търсене на Северозападния проход. В залива Хъдсън и източната част на Канада водораслите от водорасли са документирани научно между остров Елесмер и Лабрадор и по крайбрежията в Ланкастър Саунд, залив Унгава, Хъдсън, залив Бафин и Резолютен залив.

В северозападния канадски Арктика липсата на скален субстрат и по-суровият климат поддържат по-малки, разпокъсани водорасли. В много области обаче липсват изходни мерки за степента на общността на водораслите. За съжаление, липсата на информация вече затрудни да се каже как се променят горските водорасли.

Местоположение на водорасли в Арктика. Въз основа на 1179 научни записи. Изображение чрез Karen Filbee-Dexter.

Днес редица изследователи в Канада си партнират със северните общности и организации за проучване на водорасли в Арктика. Петгодишният проект ArcticKelp например изследва бъдещите промени и възможности, които тези екосистеми биха могли да предоставят. В същото време се разработва нова технология (подводни лазери) в сътрудничество с рибари инуити за картографиране на водорасли в Арктика. Това е важно, защото познаването на арктическите водорасли може да помогне на северните общности и общества да предвидят и да се възползват от тези ценни променящи се екосистеми.

Горски потенциал

Горите от водорасли в целия свят играят важна роля в крайбрежните икономики, като подкрепят широк спектър от туристически, развлекателни и търговски дейности. Kelp пробива път към чиниите на северноамериканците, а индустрията за водорасли на водорасли се разраства със седем процента годишно за последните 20 години в световен мащаб (водораслите са запален хранителен източник в много страни, пълен с калий, желязо и др. калций, фибри и йод). В Арктика инуитите традиционно използват водорасли като храна и дива реколта многобройни видове.

Арктическите водорасли са ключов пример за разнообразните реакции на климатичните промени. Предсказателните модели и експерименти предполагат, че бреговете на Арктика са на линия, за да се превърнат в една от най-засегнатите среди в света при променящ се климат. Въпреки това евентуалното разширяване на водораслите трябва да осигури нови местообитания за риби и други морски организми и да подобри набор от ценни екосистемни услуги по крайбрежието на Арктика.

Този разширяващ се ресурс може да осигури необходимия доход на северните общности, чийто поминък е застрашен от изменението на климата и други въздействия. Предвиждането на тези промени и разбирането на тези нови екосистеми ще бъде ключов приоритет за арктическите държави. Това, че не можете да видите горите, които растат в Арктика, не означава, че не трябва да ги оценяваме и да признаваме решаващата роля, която играят в океана.

Карън Филби-Декстър, научен сътрудник по морска екология, Университет Лавал

Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.

Долен ред: Подводните водорасли в Арктика се разширяват, тъй като климатът се затопля.