Ледники и ледовые щиты в последнее время считаются важными источниками органического углерода и обеспечивают питательными веществами морские экосистемы нижнего течения.
Однако точное происхождение и биореактивность растворенного органического углерода с поверхности ледников до конца не изучены.
Группа из Бристольского центра гляциологии, базирующегося в Бристольском университете, обнаружила, что микробная активность на поверхности ледяного щита Гренландии ответственна за значительную долю биореактивного углерода, который, в свою очередь, может стимулируют другие микробы, живущие в нижележащих экосистемах. Об их выводах сообщается в журнале Nature Geoscience.
Гренландский ледяной щит является вторым по величине массивом льда на Земле после антарктического ледяного щита и может ежегодно доставлять в океаны около 400 км3 воды.
Знать химический состав этого стока очень важно, поскольку он может влиять на продуктивность прибрежных вод вокруг Гренландии. Недавние исследования показали, что ледниковый сток является важным источником питательных веществ с высокой биодоступностью для экосистем нижнего течения.
Происхождение и природа органического вещества, растворенного в ледниках, до сих пор является предметом споров.
До сих пор было проведено очень мало исследований происхождения и биореактивности органического вещества, выносимого из ледяного щита Гренландии, даже несмотря на то, что сток ледяного щита существенно увеличился за последние 25 лет.
В этой статье, основанной на докторской диссертации, выполненной в Бристольском университете, д-р Микаэла Мусилова и ее коллеги из Школы географических наук представляют одновременные измерения микробной активности и состава растворенного органического углерода в различных поверхностных средах обитания Ледяной щит Гренландии.
Они обнаружили, что микробный фотосинтез на поверхности льда был большим и сравнимым с фотосинтезом в более теплых озерах.
Поскольку количество микробного дыхания было меньше, чем фотосинтез, они подсчитали, что значительная часть CO2, используемого для фотосинтеза, накапливается на льду в виде органического углерода.
Во время сезона таяния часть этого органического углерода выбрасывается в реки в виде биореактивного растворенного органического углерода. Их измерения микробного фотосинтеза в значительной степени коррелировали с концентрацией биореактивных растворенных органических соединений.
Кроме того, они определили, что свободно доступные органические соединения (такие как простые углеводы) составляют 62 процента растворенного органического углерода, выносимого с поверхности ледника через ручьи. Поэтому они пришли к выводу, что микробные сообщества являются основной движущей силой биореактивного производства растворенного органического углерода и рециркуляции на поверхности ледников, и что экспорт растворенного органического углерода ледниками зависит от активных микробных процессов во время сезона таяния.
Профессор Александр Анесио из Бристольского центра гляциологии сказал: «Это исследование дает убедительные доказательства того, что фотосинтезирующие микробы на поверхности льда производят большое количество углерода хорошего качества, который высвобождается со стоком летом.
Этот биореактивный углерод потенциально может быть использован бактериями в окружающей среде ниже по течению, что, в свою очередь, может увеличить оборот питательных веществ и продуктивность экосистем ниже по течению.
"Вот уже несколько лет мы знаем, что некоторые виды водорослей могут хорошо расти на ледяной поверхности, и это исследование продвинуло нас еще на один шаг вперед, чтобы продемонстрировать, что это активное ледяное микробное сообщество может также изменять химический состав льда. лед и вода, покидающая ледяной щит Гренландии."
Профессор Мартин Трантер, также из Бристольского гляциологического центра, сказал: «Учитывая обилие и распространение водорослей в определенных регионах ледяного щита, мы выдвинули гипотезу, что они будут оказывать сильное влияние на доставку биореактивных углерода изо льда.
В настоящее время мы демонстрируем в рамках проекта Black and Bloom, что эти водоросли также могут влиять на потемнение льда, что приводит к дополнительному таянию летом."
Профессор Анесио добавил: «Это демонстрирует, что ледники и ледяные щиты следует рассматривать как один из биомов Земли, поскольку они являются ярким примером крупномасштабных экосистем, в которых есть особые формы жизни, которые могут изменять физические и химические среда, в которой они живут."