Дослідження, яке підтримується NASA, виявило, що тала вода з льодовика Гренландії насичує океан корисними речовинами, що стимулює ріст фітопланктону. Як зазначено в статті, опублікованій у Nature Communications: Earth & Environment, науковці використали передову комп’ютерну техніку, щоб змоделювати взаємодію морського життя та фізики в одному з турбулентних фіордів. Океанологи прагнуть зрозуміти механізми, які стоять за цими мікроскопічними організмами, адже вони відіграють важливу роль у поглинанні вуглекислого газу та підтримці промисловості рибальства.
Танення льодовикового щита
Щорічно гренландський льодовиковий щит втрачає близько 293 мільярдів тонн льоду. Під час пікового літнього танення з-під льодовика Якобшавн, найбільш активного на території, у море стікає більше 300 тисяч галонів свіжої води на секунду. Ця вода зливається та змішується на глибинах, що перевищують кілька сотень футів.
Потік талої води є свіжим і має більшу плавучість у порівнянні зі солоною водою. Вчені припустили, що, піднімаючись на поверхню, цей потік може доставляти такі поживні речовини, як залізо та нітрати — важливі для росту фітопланктону.
Дослідники вивчають ці мікроскопічні організми, адже, хоч вони значно менші за шпильку, вони займають ключову позицію в океанській їдальній мережі. Вони населяють усі океани, від тропіків до полярних регіонів, живлячи криля та інших водних організмів, які, в свою чергу, слугують кормом для більших тварин, таких як риби та кити.
Зростання фітопланктону
Попередні дослідження, що використовували дані супутників NASA, показали, що швидкість зростання фітопланктону в арктичних водах зросла на 57% з 1998 по 2018 рік. Привнесення нітратів з підводних глибин буде особливо важливим для фітопланктону Гренландії влітку, коли переважна кількість поживних речовин уже витрачена під час весняних цвітінь. Проте перевірити цю гіпотезу в прибережних районах було складно через віддаленість місцевості та величезні айсберги.
“Ми зіткнулися з класичною проблемою розуміння системи, яка знаходиться в такій віддаленій і закритій місцевості,” — прокоментував Дастін Керролл, океанограф з Університету Сан-Хосе, який також співпрацює з NASA. “Нам потрібна була досконала комп’ютерна модель для цього.”
Щоб відтворити, що відбувається в водах навколо найбільш активного гренландського льодовика, команда використала модель океану, розроблену в NASA та Массачусетському технологічному інституті. Ця модель обробляє практично всі доступні вимірювання океану, зібрані з морських та супутникових інструментів за останні три десятиліття. Це становить мільярди даних, від температури і солоності води до тиску на дні океану. Модель називається Estimating the Circulation and Climate of the Ocean-Darwin (ECCO-Darwin коротко).
Симулюючи «взаємодію біології, хімії та фізики» навіть в одному з фіордів на узбережжі Гренландії, команда стикнулася з величезним математичним викликом, зазначив провідний автор Майкл Вуд, комп’ютерний океанограф. Для його вирішення команда створила “модель у моделі”, щоб детально розглянути фьорд під льодовиком.
Використовуючи суперкомп’ютери в NASA, вони підрахували, що поживні речовини з глибин, підняті талими водами, можуть збільшити ріст фітопланктону в літній період на 15-40% у вивченій ділянці.
Чи може збільшення фітопланктону позитивно вплинути на морських тварин Гренландії та рибальство? Керролл зазначає, що вивчення впливу на екосистему вимагатиме часу. Згідно з прогнозами, танення льодовикового щита Гренландії прискориться в наступні десятиліття, що вплине на рівень моря, рослинність на суші та солоність прибережних вод.
