Поскольку изменение климата продолжает воздействовать на Антарктику, таяние ледников и вечной мерзлоты, вероятно, сделает больше жидкой воды доступной для почвы и водных экосистем в Сухих долинах Мак-Мердо, потенциально обеспечивая более богатую питательными веществами среду для жизни, согласно к исследованию Дартмута, недавно опубликованному в журнале Antarctic Science.
При среднегодовой температуре воздуха -2,2 F и среднем количестве осадков 3-50 мм в год в Сухих долинах Мак-Мердо в Антарктиде преобладают сухие почвы, подстилаемые вечной мерзлотой. Экосистема Сухих долин сильно ограничена жидкой водой и питательными веществами, что приводит к ограниченному количеству органических веществ. Одним из таких ограниченных питательных веществ является фосфор, элемент, необходимый для всех живых организмов. Понимание пространственного распределения фосфора в почве имеет решающее значение для определения того, где жизнь может стать более изобилующей в будущем.
Дартмутские ученые изучили изменчивость содержания фосфора в почве в Сухих долинах Мак-Мердо, оценив две формы фосфора в поверхностных образцах почвы: лабильный фосфор, который сразу доступен для организмов, и минеральный фосфор, который необходимо расщеплять выветривания до того, как организмы смогут его использовать. Исследователи проанализировали, как исходный материал, возраст ландшафта, химический состав и текстура почвы, а также топография влияют на две формы фосфора.
Выводы показывают, что в Сухих долинах Мак-Мердо, как и во многих других регионах, две формы фосфора, лабильный и минеральный фосфор, не связаны между собой. Несмотря на то, что тип породы можно использовать для прогнозирования количества минерального фосфора в почве, он не позволяет предсказать, сколько фосфора доступно организмам. Вместо этого было обнаружено, что доступный фосфор коррелирует с проводимостью почвы, текстурой почвы и топографией. Выводы также показали, что возраст ландшафта в диапазоне от 20 000 до 1,5 миллионов лет не является надежным предиктором любой формы фосфора.
«Минеральный фосфор, который в настоящее время недоступен для организмов, представляет собой большой запас этого важного питательного вещества, который может стать доступным в будущем», - говорит ведущий автор Рут С. Хайндел, аспирант кафедры наук о Земле в Дартмуте.
По мере того, как глобальное потепление продолжает воздействовать на Сухие долины Мак-Мердо в Антарктиде, и все больше потоков талой воды и водных троп проходит по ландшафту, вероятно, больше минерального фосфора станет доступным в результате выветривания горных пород на протяжении столетий или тысячелетий. Нагрузки фосфора также, вероятно, увеличатся в водных экосистемах Сухих долин, которые в настоящее время являются одними из наиболее ограниченных по фосфору экосистем на планете. По мере того, как фосфор становится доступным, микроскопические организмы, такие как нематоды, тихоходки, коловратки, водоросли и цианобактерии, могут стать более многочисленными в Сухих долинах Мак-Мердо.