Их результаты опубликованы онлайн в журнале Limnology. Океанография.Летний морской лед в Арктике стремительно сокращается, а вместе с ним и среда обитания ледяных водорослей.
Последствия этого упадка для арктической экосистемы трудно предсказать. Ученые из Института Альфреда Вегенера и Центра полярных и морских исследований им.
Гельмгольца показали важность ледяных водорослей для трофической сети Арктики в этом контексте. «В ряде исследований уже высказывалось предположение, что ледяные водоросли являются важным источником энергии для полярных экосистем. Теперь мы смогли показать, что не только животные, связанные со льдом, удовлетворяют большую часть своих потребностей в углероде из ледяных водорослей, но и это, что удивительно , как и виды, которые в основном обитают на больших глубинах, — говорит ведущий автор исследования Дорин Кольбах.В новом исследовании она и ее коллеги изучили веслоногих ракообразных, амфипод, ракообразных и морских ангелов из центральной части Северного Ледовитого океана и их зависимость от ледяных водорослей.
Некоторые из этих видов используют нижнюю часть морского льда в качестве среды обитания. Однако многие другие виды зоопланктона проводят всю свою жизнь, плавая на глубине до 1000 метров и более.
«Теперь мы знаем, что ледяные водоросли играют гораздо более важную роль в пелагической пищевой сети, чем предполагалось ранее. Это открытие также означает, что уменьшение ледникового покрова может иметь более серьезные последствия для арктических морских животных, в том числе рыб и тюленей. и, наконец, белые медведи, чем предполагалось до сих пор », — говорит Дорин Кольбах.Исследователь AWI смог установить тесную взаимосвязь между зоопланктоном и ледяными водорослями, используя жирные кислоты в качестве биомаркеров, которые в неизменном виде передаются по пищевой цепи. Таким образом, типичные жирные кислоты в ледяных водорослях являются показателями того, получило ли животное углерод из ледяных водорослей с пищей.
Чтобы точно определить долю углерода ледяных водорослей в рационе, Дорин Кольбах также провела изотопный анализ этих биомаркеров. Ученый воспользовался тем фактом, что ледяные водоросли по своей природе имеют более высокую долю тяжелых изотопов углерода, включенных в их клетки, чем водоросли, которые свободно плавают в воде. На основе соотношения тяжелых и легких изотопов углерода в биомаркерах можно определить точную долю углерода, полученного из ледяных водорослей, в организмах вдоль пищевой сети.
Результат показал, что связанные со льдом животные получают от 60 до 90 процентов углерода изо льда. Для животных, живущих на больших глубинах, процентное соотношение составляло от 20 до 50 — значительно выше, чем ожидалось. «Лично меня больше всего удивил процент хищных амфипод Themisto libellula, которые обитают в открытых водах и, как известно, не охотятся под поверхностью льда. Теперь мы знаем, что до 45 процентов углерода он получает из ледяные водоросли, которые были съедены его добычей », — говорит эколог и соавтор морского льда AWI доктор Хауке Флорес. «Мы обнаружили, что пелагические веслоногие рачки также получают до 50 процентов от этих водорослей, хотя мы предполагали, что они в основном питаются водорослями из водной толщи», — продолжает Хауке Флорес.Эти цифры также были удивительны, учитывая тот факт, что ледяные водоросли в основном растут весной, когда мало света проникает в лед, который в это время года все еще остается толстым.
Однако образцы были взяты летом, и процент углерода ледяных водорослей в пищевой цепи все еще был относительно высоким. Ученые AWI теперь задаются вопросом, как выглядят цифры в другое время года. Их также интересует, можно ли провести большее различие между различными ледяными водорослями и, возможно, существует ли основная водоросль.
Основываясь на новом исследовании, теперь можно подтвердить поток углерода ледяных водорослей через летнюю пищевую сеть в центральной части Арктики, используя конкретные цифры. Биологи AWI могут использовать эти цифры в модельных расчетах для оценки последствий сокращения морского льда для арктической экосистемы.