Arktyka przekracza chemiczny punkt krytyczny: utrata azotanów zagraża całemu morskiemu łańcuchowi pokarmowemu

Kurczący się lód morski w Arktyce najwyraźniej przekroczył próg, od którego niemal nie ma już powrotu.

Do takiego wniosku doszło nowe badanie Uniwersytetu w Edynburgu, które przeanalizowało ponad 20 lat danych pomiarowych z Cieśniny Frama, morskiego korytarza między Grenlandią a Svalbardem, przez który arktyczna woda przepływa do Atlantyku.

W centrum badania znajduje się azotan - składnik odżywczy niezbędny do życia planktonu. Plankton z kolei stanowi podstawę każdego morskiego łańcucha pokarmowego. Bez wystarczającej ilości planktonu rybom, ptakom morskim, fokom i wielorybom brakuje bazy pokarmowej.

Więcej światła, mniej składników odżywczych

Naukowcy długo zakładali, że mniejsza ilość lodu może przynieść korzyści arktyckiemu ekosystemowi: więcej światła słonecznego w wodzie sprzyjałoby wzrostowi glonów. Jednak ten efekt odwraca się w swoje przeciwieństwo. Dane pomiarowe wykazują wyraźną zmianę od około 2009 roku: od tego czasu stężenie azotanów w wodzie systematycznie spada, równolegle z przyspieszonym topnieniem lodu.

Mechanizm ten znany jest jako „denitryfikacja denna": dzięki dodatkowemu światłu słonecznemu powstają większe zakwity glonów, które obumierają i opadają na dno morskie. Podczas rozkładu przez mikroby zużywany jest tlen. W tych ubogich w tlen strefach wyspecjalizowane mikroorganizmy przekształcają azotan w gazowy azot, który trwale znika z ekosystemu. Szczególnie dotknięte są płytkie regiony przybrzeżne, stanowiące niemal połowę powierzchni Oceanu Arktycznego.

Skutki dla ryb, wielorybów i klimatu

W wodach ubogich w składniki odżywcze dominują mniejsze gatunki planktonu, które dostarczają mniej energii większym zwierzętom w łańcuchu pokarmowym. W średnim okresie mogłoby to dotkliwie wpłynąć na populacje ryb, ptaki morskie, foki i wieloryby w Północnym Atlantyku, a tym samym również na rybołówstwo komercyjne.

Kierownik badania Raja Ganeshram mówi w związku z tym o możliwym „punkcie krytycznym” w arktycznym ekosystemie. Skutki sięgają jednak jeszcze dalej: plankton podczas wzrostu pochłania CO2 z atmosfery. Mniej planktonu oznacza osłabiony naturalny hamulec klimatyczny w Oceanie Arktycznym, akurat tam, gdzie zmiany klimatu postępują już najszybciej.

Trudno odwracalne

Co czyni badanie szczególnie niepokojącym: dopóki lód morski będzie nadal zanikać, ten rozwój sytuacji prawdopodobnie nie będzie już możliwy do odwrócenia. Arktyka wydaje się trwale przekształcać z ekosystemu ograniczonego dostępem światła w ekosystem ograniczony dostępem składników odżywczych. To fundamentalna zmiana o nieprzewidywalnych konsekwencjach dla dzikich zwierząt, rybołówstwa i globalnego klimatu.