这南大洋的巨大的浮冰架似乎隐藏着大量的浮游植物,这一发现可能会极大地改变我们对南极洲海洋生态系统及其如何受到气候变化影响的理解。
浮游植物生长的关键是光合作用,而光合作用的关键是阳光? 因此,到目前为止,专家们并不认为浮游生物有太多机会在南极冰架下的黑暗条件下繁衍生息。
然而,最近有发现浮游植物在北极冰层下大量繁殖,随着冰川变得更加破碎、更具季节性而产生,,并且更容易受到融水的影响。 这促使研究人员重新审视南极洲。
现场工作是使用浮动测量仪器进行的,将收集到的数据与海冰覆盖范围的卫星数据和气候模型的输出相结合,以估计可能延伸到冰层下方、隐藏在视野之外的浮游植物的数量。
“我们发现,在南极海冰记录下的几乎所有浮游物分析实例中,在海冰消退之前,浮游植物都会增加,”极地海洋学家克里斯托弗·霍瓦特说,来自新西兰奥克兰大学。
“在许多情况下,我们观察到了明显的开花现象。”
这些浮标可以独立进行测量,甚至当它们感知到接近冰点的水温时,可以采取躲避行动来避免接近冰盖。 在这里,他们的任务是测量叶绿素(一种色素)和颗粒反向散射,都是浮游植物的指标。
2014 年至 2021 年间,共有 51 个浮标在 2,197 次冰下潜水中进行了测量。 然后将大量数据收集到 79 个测量序列中以供进一步分析,同时卫星图像提供了冰盖记录。
“我们发现 50% 或更多的南极冰下区域可能支持冰下水华,因为南大洋的海冰由离散的浮冰组成,而小面积的开放水域允许光照,因此可以进行光合作用生命,”霍瓦特说。
在能够记录到海水完全和接近完全覆盖的情况下,88%的测量序列记录了在海冰季节性消退之前浮游植物的增加,此时浮游生物的生长往往会大幅加快。
由于采样和位置记录之间偶尔存在滞后,数据存在一些不确定性? 未来的研究应该消除哪些不确定性? 但这项研究背后的科学家表示,有充分、确凿的证据表明这些花朵正在发生。
作为浮游植物群落中含有大量的微小藻类,它们通常代表海洋食物链的最底层? 其可用性和覆盖范围的变化可能对该地区的其他水生生物产生重大影响。
研究人员的下一步将是收集更多数据,并弄清楚这些浮游生物的繁殖可能如何影响冰下的其他生命形式。 它还应该有助于我们了解全球变暖导致的冰层减少将如何发生。
“更高的营养级会迁移到生产力所在的地方,如果它在冰下,人们可能会期望食物网随之而来,”霍瓦特说。
该研究发表于海洋科学前沿。