На дне Арктики обитает множество разнообразных животных. Прикрепившись к камням, они питаются, удаляя питательные вещества из воды с помощью фильтров или щупалец. Но эти колонии могут занять десятилетия, и они, вероятно, достигнут своего естественного разнообразия намного позже. Таковы результаты уникального 18-летнего исследования ученых из Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI) Института Альфреда Вегенера, которое теперь опубликовано в научном журнале Limnology and Oceanography.
Некоторые виды губок стоят на скалах, как римские вазы, а щупальца перьевых звезд (comatulida) и морских лилий изящно покачиваются в течениях. Когда дистанционно управляемые подводные аппараты путешествуют по дну арктических глубин, их камеры регулярно фиксируют изображения этих малоподвижных существ. Одним из наиболее важных мест обитания этих организмов являются так называемые «камни-капли» - скалы и валуны, которые включены в ледники на суше, а затем перенесены в море. Как только лед тает, камни опускаются на морское дно, где они обеспечивают именно тот твердый субстрат, в котором нуждаются многие из этих видов.
Но сколько времени пройдет, прежде чем первые поселенцы арктических морских глубин воспользуются этим? И как сообщество развивается дальше? «До сих пор мы почти ничего не знали об этом, - объясняет Майкл Клагес из AWI. В нескольких исследованиях эти вопросы изучались в Антарктике, но они были сосредоточены на мелководье, где условия иные.
Теперь появились новые данные глубоководной обсерватории HAUSGARTEN, расположенной в проливе Фрама между Шпицбергеном и Гренландией, где AWI проводит различные долгосрочные экологические исследования. В июле 1999 года Майкл Клагес и его коллеги из группы глубоководных исследований AWI установили на морском дне на глубине 2500 метров тяжелую металлическую раму. К раме были прикреплены так называемые поселенческие панели из клинкерного кирпича, плексигласа и дерева, чтобы предложить возможные субстраты для оседлых глубоководных обитателей. Затем пришлось ждать, что же произойдет.
В 2003 и 2011 годах команда отправляла на строительство дистанционно управляемый подводный аппарат, а в конце августа 2017 года раму наконец подняли на поверхность. Перед первым автором недавней публикации, Кирстин Мейер-Кайзер, которая сейчас работает в Океанографическом институте Вудс-Хоул в американском штате Массачусетс, была поставлена задача тщательно изучить панели поселений. Это включало подсчет, сбор и таксономическую классификацию отдельных организмов.
«В ходе этого исследования мы увидели, что колонизация таких местообитаний в арктических глубинах происходит крайне медленно», - резюмирует Майкл Клагес. Через четыре года на панелях были обнаружены только одноклеточные организмы, принадлежащие к фораминиферам, а через двенадцать лет единственным присутствующим многоклеточным животным был полип Halisiphonia arctica. Даже спустя 18 лет осталось всего 13 видов многоклеточных беспозвоночных.
Однако, несмотря на низкое разнообразие, исследователи не пришли к выводу, что естественные твердые субстраты не являются важной средой обитания - наоборот: «Без них в арктических морских глубинах не существовало бы ряда оседлых животных., - подчеркивает Михаэль Клагес. Но продукты жизнедеятельности цивилизации, которые теперь повсеместно встречаются в океанах, не кажутся хорошей заменой - несмотря на то, что команда AWI видела морскую лилию, растущую на пластиковой бутылке, на одном из снимков, сделанных дистанционно управляемым аппаратом. подводный аппарат. «Именно это натолкнуло нас на идею использовать оргстекло в нашем эксперименте», - объясняет исследователь. «Мы хотели посмотреть, можно ли его колонизировать так же хорошо, как почти естественный субстрат. Судя по всему, это не так. По крайней мере, через 18 лет на пластике было найдено значительно меньше животных, чем на клинкерном кирпиче. Но последний не мог конкурировать с соседним скалистым рифом, где было идентифицировано 65 различных беспозвоночных. что даже почти двух десятилетий недостаточно, чтобы панели достигли своего теоретического видового разнообразия. Упомянутый скалистый риф значительно старше по сравнению с ним, и поэтому у него было больше времени, чтобы привлечь более широкий круг обитателей.
Выводы дают важную информацию о чувствительности глубоководных экосистем. «Если беспорядки там уничтожат оседлых обитателей морского дна, на восстановление колоний могут уйти десятилетия», - говорит Майкл Клагес. В Арктике такие нарушения могут возникнуть в результате лова рыбы или бурения на нефть и газ. Однако следует ожидать гораздо более далеко идущих последствий, т.е. в глубинах Тихого океана, где планируется крупномасштабная добыча марганцевых конкреций.