Академия

Раскрыты причины появления тепловодного «оазиса жизни» в одном из самых холодных морей мира

Раскрыты причины появления тепловодного «оазиса жизни» в одном из самых холодных морей мира

Рубрика Исследования

Сотрудники Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва ДВО РАН (Владивосток) и Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Москва) с коллегами выяснили, что на юго-западе Восточно-Сибирского моря существует область с аномально высокими температурами воды и высокой для данного района Арктики солёностью, которая возникла под влиянием донных гидротермальных источников.

Также авторы обнаружили в этой зоне теплолюбивые виды, не характерные для северных морей — рака-отшельника Pagurus capillatus и криля Thysanoessa. Наблюдения впервые позволили объяснить, как возник тепловодный «оазис жизни» в одном из самых холодных морей планеты. Результаты исследований, поддержанных грантами №22-17-35012 и №23-17-00121 Российского научного фонда (РНФ опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Криль Thysanoessa из планктонного лова на льду в Чаунской губе

Еще в 1980-е годы учёные обнаружили, что в одном из самых холодных морей нашей планеты — Восточно-Сибирском море — есть уникальный участок (рефугиум), который населяют теплолюбивые, нетипичные для Арктики виды животных и растений. Это место — Чаунская губа — по видовому составу, а также по физико-химическим характеристикам воды скорее похоже на участки Тихого океана в районе средних Курил или даже более южных вод. Специалисты считают, что такой «оазис жизни» возник во время последнего климатического оптимума — 9000–5000 лет до нашей эры, когда климат в Северном полушарии был гораздо мягче, чем сейчас. Но до сих пор остаётся загадкой, как теплолюбивые виды сохранились в Чаунской губе после похолодания.

Рак-отшельник Pagurus capillatus, обнаруженный в Чаунской губе

Учёные исследовали территорию Чаунской губы с помощью собственноручно разработанного буксируемого робототехнического комплекса Smart Fish. Это устройство способно измерять температуру, электрическую проводимость, давление, содержание кислорода и другие параметры в придонном горизонте водной толщи на больших скоростях движения судна. Гидробиологи отобрали пробы воды, чтобы изучить планктон — мелких рачков, личинок рыб и других животных, дрейфующих в водной толще, — а также пробы грунта для изучения донных обитателей.

Робототехнический комплекс Smart Fisch

Исследователи «просканировали» устройством Smart Fish всю акваторию губы и обнаружили в её юго-западной части (у мыса Наглёйнгын и у устья реки Чаун) на глубине 10–15 метров зону с аномально высокой температурой (от +2 °C до +3,5 °C по сравнению с +0,8 °C–1,3 °C в окружающей воде).

Расположение (a) Чаунской губы в Арктике (оранжевая стрелка) и (b) исследовательских станций в ней

Кроме того, авторы измерили в Чаунской губе содержание изотопов радия — элемента, количество которого повышено в грунтовых водах. Оказалось, что в зоне с температурной аномалией их больше. Это говорит о том, что тёплые воды, богатые органическими и минеральными веществами, питающими морские микроорганизмы, имеют грунтовое происхождение и поступают в толщу воды со дна. Данные по стабильным изотопам кислорода-18 и дейтерия (тяжёлого водорода) подтвердили их гидротермальное происхождение.

Движение воды в Восточно-Сибирском море: синие стрелки — холодные воды; красные стрелки — тёплые воды

Более того, гидробиологи обнаружили в Чаунской губе новые, нетипичные для данного района Арктики виды. Среди них оказались рак-отшельник Pagurus capillatus, характерный для дальневосточных морей и юго-востока Чукотского, и криль Thysanoessa — организм, не свойственный Восточно-Сибирскому морю и считавшийся ранее случайно «занесённым» в арктические моря.

«По нашим наблюдениям, оба вида были массовыми и, будучи достаточно крупными организмами, не могли остаться незамеченными экспедициями предшественников. Можно предположить, что они проникли в губу в последние десятилетия либо на фоне наблюдающихся изменений климата, либо в результате антропогенного заноса. В дальнейшем мы планируем выяснить, из каких районов эти организмы проникли в Чаунскую губу — из Северной Атлантики или северной части Тихого океана. В этом нам могут помочь методы молекулярной генетики», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ксения Кособокова, доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории экологии планктона ИО РАН.

В исследовании принимали участие сотрудники Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Дальневосточного геологического института ДВО РАН (Владивосток), Калининградского государственного технического университета, Мурманского морского биологического института РАН, Санкт-Петербургского государственного университета и Института морских исследований (Берген, Норвегия).

Источник: РНФ.

Новости Российской академии наук в Telegram →