Междисциплинарная группа ученых, изучающая все, от гляциологии до экологии пресной воды, обнаружила радикальные изменения за последнее десятилетие в крупнейшем в мире высокоарктическом озере. И от таяния ледников до уменьшения льда в озере и изменений в экологии озера результаты исследования озера Хейзен на острове Элсмир в Канаде вызывают тревогу.
Хотя это может показаться скромным, ученые зафиксировали повышение температуры всего на один градус за серию теплых лет, что вызвало цепь событий, нарушивших всю экологию озера. Это повышение температуры атмосферы всего на один градус привело к увеличению солнечной радиации. Повышенная солнечная радиация привела к значительному повышению температуры снежного покрова, что, в свою очередь, привело к целому ряду сдвигов в озерной системе.
«Количество талой ледниковой воды, попадающей в озеро, резко увеличилось», - сказал Мартин Шарп, гляциолог и профессор Университета Альберты. «Поскольку это ледниковая талая вода, количество мелких отложений, попадающих в озеро, также резко увеличилось. Это, в свою очередь, влияет на то, сколько света может попасть в толщу воды, что может повлиять на биологическую продуктивность в озере, а также увеличивает скорость отложения минеральных отложений на дне озера."
Эффект домино изменений привел не только к цветению водорослей и пагубным изменениям в популяции арктических гольцов, но и указывает на ближайшее будущее летних безледных условий.
Невыразимое влияние
«Озерный лед важен, потому что он препятствует попаданию в озеро света, необходимого фитопланктону для фотосинтеза», - говорит Кира Сен-Пьер, соавтор и аспирант Vanier Scholar из Университета Альберты. «Поэтому, если у нас будет меньше льда на озере или более длительные периоды безо льда, в озеро попадет больше света, что на самом деле может увеличить продуктивность озера, что резко отличается от того, что мы видели в прошлом».
Выводы документируют беспрецедентный сдвиг по сравнению с предыдущими тремя веками, не только рисуя мрачную картину будущего озера и его водосбора, но и бросая вызов ожиданиям ученых относительно того, как такая большая система может реагировать на столь быстро до повышения на один градус.
«Изначально мы предположили, что из-за своего большого объема озеро Хейзен будет относительно устойчивым к воздействиям арктического потепления», - сказал ведущий автор Игорь Ленхерр, доцент кафедры географии Университета Торонто. Выпускник Миссиссоги и Университета Альберты.«Вывод о том, что это не так, вызывает тревогу, потому что Арктика является самым быстро нагревающимся регионом на планете, и консервативные оценки предсказывают дальнейшее потепление примерно на 4°C к концу века».
Св. Пьер также добавил, что, хотя ученые ожидали, что более мелкие системы будут быстро реагировать на температурные сдвиги, ожидалось, что более крупные системы, такие как озеро Хейзен, будут меняться медленнее. «Но озеро Хейзен настолько велико, насколько это возможно в такой среде, и оно уже показывает, что изменения во всей экосистеме произошли менее чем за десятилетие. И это только треть того, что предусмотрено консервативными сценариями. грядущее потепление, - сказал Сен-Пьер.
Общая перспектива
Св. Пьер отметил, что научное исследование озера Хейзен говорит о более широкой картине, подходя к вопросам изменения климата с акцентом на всю систему, а не на изучение отдельных подсистем.
По словам Шарпа, фокус результатов также знаменует собой важную веху с точки зрения гляциологии, которая традиционно фокусируется на уровне моря как на самом прямом следствии воздействия изменения климата на ледники.
Если вы посмотрите на ледниковую литературу об изменении климата, то увидите, что она в основном сосредоточена на уровне моря как на результате номер один. Это открытие об озере Хейзен говорит нам о том, что могут быть довольно существенные воздействия на наземные водные экосистемы. экосистемы, которые напрямую связаны с ледниками. Так что есть и другие вещи, о которых нам нужно подумать с точки зрения воздействия на климат», - сказал Шарп.
Являются ли эти драматические изменения в крупнейшем озере Высокой Арктики признаком грядущих событий? Шарп и Сен-Пьер говорят, что еще слишком рано говорить об этом, хотя, учитывая быстрые изменения за последнее десятилетие, научная группа внимательно следит за всей экосистемой. «Нам интересно, как это будет развиваться в будущем, будет ли это краткосрочным возмущением, для которого может быть какое-то восстановление, если температура атмосферы снова понизится, или это начало чего-то гораздо большего. Это интересный вопрос, - сказал Шарп.
«Крупнейшее в мире высокоарктическое озеро быстро реагирует на потепление климата», - было опубликовано в выпуске журнала Nature Communications от 29 марта.