Śnieg morski, czyli skupiska drobnych cząstek organicznych i mineralnych opadających przez słup wody, może dostarczać informacji o zmianach zachodzących w arktycznych fiordach. Badania prowadzone m.in. przez naukowców z Instytutu Oceanologii PAN wskazują, że wygląd i struktura takich agregatów mogą odzwierciedlać warunki środowiskowe, skład planktonu oraz wpływ wód roztopowych z lodowców.
Najnowsze wyniki opisano w preprincie udostępnionym na platformie EGUsphere. Praca jest obecnie otwarta do dyskusji i przechodzi proces recenzji w czasopiśmie „Biogeosciences”. Badaniom przewodziła dr hab. Emilia Trudnowska, prof. Instytutu Oceanologii PAN.
Czym jest śnieg morski
Śnieg morski to delikatne skupiska cząstek powstające m.in. z martwych mikroorganizmów, resztek glonów, odchodów zooplanktonu oraz drobin mineralnych. Powoli opadają przez słup wody, przenosząc materię z powierzchni oceanu do jego głębszych warstw. Proces ten jest częścią tzw. pompy biologicznej.
Fitoplankton podczas fotosyntezy wykorzystuje rozpuszczony w wodzie dwutlenek węgla do budowy swoich komórek. Po obumarciu organizmów lub ich zjedzeniu przez zooplankton część zawartej w nich materii trafia do agregatów tworzących śnieg morski.
Opadając w głąb oceanu, mogą one transportować związany węgiel do głębszych warstw wody i osadów dennych. Dlatego badanie śniegu morskiego pomaga lepiej zrozumieć jeden z mechanizmów wpływających na magazynowanie węgla w oceanach.
Kształt i struktura agregatów dostarczają informacji o środowisku
Rozwój metod obrazowania podwodnego pozwala badać śnieg morski bez naruszania jego delikatnej struktury. Naukowcy mogą analizować m.in. liczbę agregatów, ich wielkość, kształt, przezroczystość i budowę.
Wcześniejsze badania wykazały, że śnieg morski nie jest jednorodny. Poszczególne agregaty różnią się wyglądem i właściwościami, a tempo ich opadania zależy nie tylko od wielkości, lecz także od kształtu, zwartości, gęstości i składu.
Zespół prof. Trudnowskiej wykazał wcześniej, że wygląd śniegu morskiego może odzwierciedlać przebieg zakwitów fitoplanktonu i wpływać na transport węgla w głąb oceanu.
Najnowsze badania wskazują, że cechy agregatów mogą również dostarczać informacji o lokalnych warunkach panujących w arktycznych fiordach.
Naukowcy porównali fiordy Svalbardu
Badania terenowe prowadzono podczas rejsów w fiordach archipelagu Svalbard, m.in. w Hornsundzie, Recherchéfjorden i Isfjorden. Naukowcy jednocześnie analizowali właściwości biogeochemiczne wody, skład planktonu oraz cechy śniegu morskiego.
Wykorzystali m.in. urządzenie Underwater Vision Profiler UVP6, umożliwiające wysokorozdzielcze obrazowanie cząstek znajdujących się w wodzie.
Dzięki temu mogli porównywać zmienność śniegu morskiego między różnymi miejscami i porami roku oraz zestawiać ją z warunkami środowiskowymi.
Wiosna i późne lato wyraźnie się różnią
Jednym z najważniejszych wyników badań było znaczenie sezonowości. Naukowcy zaobserwowali wyraźne różnice między wiosną a późnym latem. Dotyczyły one zarówno właściwości biogeochemicznych wody i składu planktonu, jak i morfologii śniegu morskiego. Autorzy wskazują, że oba okresy można traktować jako odmienne reżimy fizyczno-biogeochemiczne.
Nie udało się natomiast znaleźć jednego prostego schematu opisującego wszystkie badane fiordy.Poza wpływem sezonu wiele parametrów wykazywało silne zróżnicowanie przestrzenne. Różnic tych nie można było jednoznacznie powiązać wyłącznie z typem lodowca.
Nawet poszczególne odnogi tego samego systemu fiordowego mogły funkcjonować jako odmienne środowiska o różnych warunkach biogeochemicznych i zespołach planktonu.
Fiord nie jest jednorodnym ekosystemem
Wyniki wskazują, że funkcjonowanie arktycznego fiordu zależy od wielu nakładających się czynników: sezonu, lokalnych warunków hydrologicznych, składu wody, planktonu oraz dopływu wód roztopowych. Śnieg morski może więc pełnić rolę wskaźnika tych procesów. Jego wygląd nie jest prostą miarą jednego parametru, ale może integrować informacje o wielu elementach środowiska.
To właśnie dlatego badacze porównują go do swoistej „fotografii” ekosystemu.
Podobne badania prowadzono także w Antarktyce
Zespół przeprowadził podobne analizy również w Zatoce Admiralicji w rejonie Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego. Według prof. Trudnowskiej również tam lodowce wywierają istotny wpływ na strukturę śniegu morskiego.
Porównania wykazały podobieństwa między agregatami powstającymi w wodach przylodowcowych Arktyki i Antarktyki, choć w Antarktyce charakteryzowały się one większą różnorodnością i osiągały większe rozmiary.
Naukowcy planują kolejne badania w obu regionach polarnych w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Chcą lepiej zrozumieć, jak zmiany klimatu wpływają na powstawanie śniegu morskiego oraz jego rolę w transporcie i magazynowaniu węgla w oceanach.
źródło: naukawpolsce.pl, Anna Mikołajczyk-Kłębek
📩 Zapisz się na newsletter
Chcesz być na bieżąco z ekologicznymi treściami? Dołącz do newslettera i otrzymuj artykuły, poradniki oraz darmowe materiały do pobrania prosto na swoją skrzynkę. Dzięki nim łatwiej wprowadzisz ekologiczne zmiany w swoim życiu.
☕ Wesprzyj portal
Każdy artykuł to godziny pracy i poszukiwania rzetelnych informacji. Jeśli cenisz to, co robię, możesz postawić mi wirtualną kawę albo zostać Patronem na Patronite. Twoja pomoc daje mi siłę, by rozwijać portal, a dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła.
