Сухие долины в антарктиде: самое сухое место на Земле

Уникальное место планеты – Сухие долины

Если у любого обывателя спросить: какое место на Земле является самым сухим, он без промедлений назовет Сахару либо какую-то другую пустыню и крайне удивится, узнав, что таким местом является область под названием Сухие долины в Антарктиде. В год здесь выпадает примерно 25 миллиметров различных осадков, но даже эти крохи высыхают на лету, никогда не долетая до поверхности земли. Трудно представить, но на этом континенте, покрытом толстым слоем льда, есть долины, полностью свободные от снега и льда, поскольку влага в их окрестностях моментально испаряется под воздействием мощнейших ветров, часто достигающих немыслимой скорости в 320 км/ч. Эти ветры крошат даже скалистые утесы и шлифуют камни-глыбы. Ветры в этих местах полноценные хозяева, ведь дождя и снега в Сухих долинах не было, по самым грубым подсчетам, примерно два миллиона лет. Сухими долинами называют территорию площадью около 8 000 кв. км трёх долин-оазисов (Райта, Виктории, Тейлора), расположенных на Земле Виктории в Антарктиде в западном направлении от большого пролива Мак-Мёрдо. В каждой из этих долин встречаются довольно интересные соленые озера, а крупнейшим из них является озеро Ванда с глубиной около 60 метров, которое сковано льдом толщиной до 4 метров. Солёность воды в здешних озерах намного превышает даже показатели воды из Мёртвого моря. Четыре месяца в год Сухие долины утопают во мраке полярной ночи. Хотя в Сухих долинах не зафиксировано ни одного случая несанкционированной человеческой деятельности, с 2004 года эти места под свою защиту взяла ЮНЕСКО. А климат суровой пустыни, по мнению многих учёных, просто идеален для различных научных исследований. Там в наши дни проводятся испытания спускаемых исследовательских космических аппаратов типа «Викинг», поскольку, по мнению специалистов NASA, природные условия здешних долин идентичны условиям Марса. Поскольку в Сухих долинах время от времени находят различные виды бактерий, исследователи предполагают, что такие же формы жизни могут существовать и на Красной планете. В этом уголке Земли, где дождя не было миллионы лет, ведутся геофизические и геологические исследования. А ещё учёные пытаются определить предел возможностей биосферы и различные этапы формирования климата и жизни на Земле. Жизнь исследователей в этом уголке Антарктиды намного труднее, нежели на других станциях. Дело в том, что в Сухих долинах существует строгий экологический контроль. Исследователем запрещено даже умываться. Да и как это сделать, когда воды просто нет? Чтобы приготовить пищу и кипяток для чая или кофе, приходится растапливать лёд, привезенный из других участков. Более того, согласно установленным в этой области правилам, всю грязную воду и другие отходы вывозят из Сухих долин с такой тщательностью, словно радиационные отходы из атомной станции – ни одной капли воды не должно очутиться на здешней почве, дабы чуждые этому месту бактерии не проникли в уникальную экосистему. Несмотря на всю свою суровость, Сухие долины очаровывают с первого взгляда своими красивыми пейзажами. В долине Тейлор находится Кровавый водопад (явление, когда с огромной глыбы льда падает вода буро-красного цвета). Причиной такого явления служит некая анаэробная бактерия, перерабатывающая железо и серу. Результатом её деятельности является то, что окрашенная остатками железа вода стекает с вершины ледника. На фоне белизны ледяного покрова такой поток выглядит как картинка из фильма ужасов.

Сухие Долины: Антарктика | Удивительный мир

Стоунхендж в Англии

Пещера Шондонг во Вьетнаме

Сухие Долины (Dry Valleys) занимают площадь около 8000 км2. Место находится в Антарктике на Землях Виктории и представляет совокупность 3 долин или оазисов – Тейлора, Виктории и Райта (западное направление в Антарктиде, недалеко от пролива Мак-Мердо).

Содержание

Условия

Несмотря на то, что практически по всей территории льды, здесь их нет. Причина – Катабатические ветра, скорость которых достигает 320 км/ч. Они испаряют влагу и не дают образоваться даже снежному покрову. Ветры разрушают и шлифуют скалы, утесы и камни.

Также влияет и расположение долины между горами, не позволяющими продвижение ледников на территорию. Кроме того, из-за воздуха и отсутствия влажности поверхность практически не защищена от воздействия солнечной радиации. Температура зимой достигает отметки в -50 °C, а летом – до +50 °C.

Особенности климата и поверхности долин напоминают условия Красной планеты. Здесь часто проводятся геологические и другие исследования, а специалисты НАСА испытывают космические аппараты («Викинг»).

Поскольку в Сухих долинах иногда находят разные типы бактерий, ученые выдвигают версии, что такие же формы жизни существуют и на Марсе.

Природа

Несмотря на суровые условия, Сухие долины отличаются прекрасными пейзажами, которые не встретишь в других местах планеты. Здесь находится природная достопримечательность – Кровавый водопад, где вода буро-красного оттенка падает прямо из ледяной глыбы.

Замерзнуть жидкости даже при -10 °C не дает соленость, в 4 раза превышающая показатель морской воды, а цвет потоку придают проникающие в него при таянии снегов бактерии, чей метаболизм основан на сере и оксиде железа. Они обнаружены недалеко от водопада и заселяют его исток – озеро.

Последнее удалено на несколько километров и покрыто льдом, толщина которого составляет 400 м. Водоем возник в результате наступления ледников и ухода моря, находившегося на территории Сухих долин 4-1,5 миллиона лет назад.

В районе имеются другие реки и озера. Конечно, большинство не в привычном виде, а с учетом климатических условий – под ледяным покровом.

Например, озеро Дон Жуана (Don Juan Pond), расположенное в долине Райт. Площадь водоема составляет 0,03 м2, при этом по степени солености он превышает даже Мертвое море в Израиле (содержание соли более 40%).

Здесь протекает и самая длинная река Антарктиды – Оникс, длина которой 32 км. Крупнейшее из озер – Ванда. Глубина достигает 60 м, а толщина поверхностного льда – до 4 м.

Жизнь исследователей

В течение 4 месяцев в году на территории Сухих долин властвует полярная ночь. Но жизнь исследователей затрудняют и другие факторы.

Место относится к охраняемым зонам, согласно договору об Антарктиде от 23 июня 1961 года. Хотя здесь не зафиксированы случаи несанкционированной деятельности ни одной из стран, с 2004 года Сухие долины находятся под защитой ЮНЕСКО.

На территории существует строгий экологический контроль. Например:

  • ученым запрещается даже умываться;
  • для приготовления пищи применяется лед, который растапливают (при этом завозят его с других районов).

Согласно установленным правилам, отходы и грязную жидкость вывозят из территории Сухих долин, соблюдая практически те же требования, что при утилизации радиационных отходов – ничего не должно способствовать загрязнению местной почвы и проникновению в грунт бактерий с других частей Земли. Уникальную экосистему хотят сохранить в первозданном виде.

Сухие долины Мак-Мердо LTER — LTER

Контакты сайта

Основной следователь: Майкл Гусефф

Первичный контакт: Майкл Гусефф

Менеджер по информационным технологиям: Рене Ф. Браун

Контакт с образованием: Александра Роуз

Контакт с разнообразием: Байрон Адамс

Посмотреть всех людей на этом сайте

Ссылки

Домашняя страница

Данные

Библиография

Персонал

Управление информацией

Образовательная программа

Брошюра сайта

Сведения о сайте

Темы исследований:

Динамика микробных экосистем в засушливых почвах, эфемерных ручьях и закрытых бассейнах озер; контроль за ресурсами и окружающей средой в наземных, речных и озерных экосистемах; перенос веществ между водными и наземными экосистемами; реакция экосистемы на больший гидрологический поток, вызванный потеплением климата. Подробнее

Сбор климатических/метеорологических данных Местная метеорология управляет и формирует все экологические системы. Одной из первых целей McMurdo LTER было создание метеорологической сети, которая будет собирать репрезентативные данные о погоде круглый год из сухих долин.

Автоматическая метеорологическая сеть McMurdo LTER (LAWN) в настоящее время состоит из девяти станций, две новые станции планируется развернуть в течение полевого сезона 1995-96 гг. Станции в настоящее время работают в бухте Исследователя, на берегах озер Фрикселл, Хоар, Бонни, Браунворт и Ванда, а также на ледниках Содружества, Ховарда и Тейлора.

В настоящее время все станции, за исключением двух станций Райт-Вэлли, каждые 30 секунд отбирают датчики и отправляют сводную статистику (средние значения, максимумы и т. д.) на твердотельные модули хранения каждые 15 минут. Новые станции, которые будут развернуты в 1995-96 гг., находятся на берегу озера Вида и на поверхности ледника Канада. Эти данные будут использованы в энергетическом балансе и экологических моделях сухих долин. Гидрология ледников и баланс массы Ледники Сухих долин Мак-Мердо имеют основополагающее значение для гидрологии и биологии долин, поскольку они являются единственным значительным источником воды для ручьев и озер долины.

Таким образом, понимание факторов, влияющих на протяженность ледников и сток талых вод, имеет основополагающее значение для процессно-ориентированного подхода к изучению экосистемы сухих долин.

Исследования ледников, проводимые в настоящее время в долинах, включают: измерения баланса массы, измерения GPS и ледовый радар на четырех ледниках: ледниках Канады, Содружества, Говарда и Тейлора; расчеты поверхностного энергетического баланса на леднике Канада, применимые ко всем ледникам в долине; и повторите фотографирование подмножества ледников, чтобы определить долгосрочные изменения. Ледник Хьюз и озеро Бонни (Фото любезно предоставлено Томасом Найленом) Измерения баланса массы основаны на сети абляционных вешек, созданной в XIX в.93/94 южное лето. Вехи, примерно 130, распределенные по 4 ледникам, измеряются дважды в год, в начале ноября и в конце января, чтобы установить зимние и летние изменения массы. Информация, полученная в результате этих измерений, используется для оценки того, находятся ли ледники в равновесии с текущим климатом, как на абляцию влияет наклон поверхности и экспозиция, а также для получения данных для моделирования таяния ледников.

Эти данные также проясняют пространственные и временные изменения ледников, а вместе с климатическими данными способствуют нашему пониманию того, как небольшие изменения климата могут оказывать крупномасштабное влияние на ледниковый сток. Работа по балансу массы поддерживается расчетами поверхностного энергетического баланса, которые были сделаны на леднике Канада, начиная с 1994/95. Результаты показывают, что на сублимацию приходится до 80% общей летней абляции. Снежный покров на поверхности ледника является, пожалуй, вторым по значимости фактором, влияющим на таяние ледников. Снег на льду ледника эффективно блокирует поглощение излучения льдом, который является основным источником энергии для таяния. В этих условиях, например, в снежные годы или в начале и конце сезона, речной сток ограничивается таянием почти вертикальных ледяных поверхностей, на которых не накапливается снег, таких как ледяные скалы, образующие нижний край многих ледников. Эти результаты можно экстраполировать на другие ледники в долине, используя данные автоматической сети станций LTER Weather Network.

Другая информация, собираемая для ледников, включает повторные GPS-измерения абляционных вешек для определения скорости льда. Проводятся радиолокационные измерения, чтобы установить толщину ледника и форму ледникового ложа. Повторное фотографирование фронта ледника продолжает обеспечивать более долгосрочную перспективу расширения или сокращения ледника. Повторная фотография использует фотографии, сделанные во время экспедиций Скотта в долину, а также более современные фотографии XIX века.70-х годов, чтобы установить поведение этих ледников за последние 90 лет.

Гидрология и экология рек: Одним из наиболее важных измерений для понимания обработки водосборных бассейнов является речной сток как функция времени. В Сухих долинах Мак-Мердо измерения речного стока становятся еще более важными из-за признаков того, что уровень озера быстро поднимается из-за повышения средней летней температуры и образования талой воды ледников. Многочисленные эфемерные ручьи связывают ледники и озера в сухих долинах в течение шести-десяти недель в течение южного лета. Эти потоки талой ледниковой воды пополняют высохшие озера долины и являются важным источником питательных веществ для озер. McMurdo LTER теперь имеет разветвленную сеть гидрометрических станций, где речной сток непрерывно измеряется в течение всего южного лета. В течение 19В полевые сезоны 93-94 и 1994-95 гг. ученые ЛТЭР сосредоточили свои усилия на определении влияния характеристик русла ручья на речной сток и годовой баланс воды для озер в долине Тейлор. Их результаты показывают, что существуют межгодовые колебания относительного расхода даже среди ручьев, длина и расположение которых в бассейне одинаковы. Они также обнаружили, что более длинные потоки обычно имеют более высокие концентрации основных ионов из-за большего взаимодействия с гипорейной зоной.

Подробные экологические и геоморфологические характеристики 16 участков водотоков были «нанесены на карту» с использованием тахеометра и оборудования GPS, в результате чего были установлены постоянные участки водотоков, на которых можно отслеживать экологические реакции на увеличение стока в течение длительного времени.

Чтобы количественно описать взаимосвязь между климатом и стоком талых ледниковых вод, питающих озера, измерения речного стока используются в сочетании с данными о климатических условиях для разработки модели экологической динамики в масштабе водораздела в долине Тейлор. Сообщества микробного мата и мха часто встречаются внутри и по краям ручьев в сухих долинах. Основной интерес представляет определение процессов, которые контролируют распространение, биомассу и продуктивность этих сообществ. Исследования ученых LTER показывают, что обилие водорослей и мхов в ручьях сухих долин, по-видимому, контролируется геоморфологией или градиентом и условиями течения. Исследования также показывают, что виды водорослей пространственно разделены по руслу ручья в соответствии с их адаптацией к быстрой, медленной или маргинальной среде ручья.

Лимнология Химия озер и геохимическая эволюция, пелагические и бентические экосистемы и палеолимнология: Программа озер Мак-Мердо LTER сосредоточена на понимании условий окружающей среды и экологических процессов бывших и нынешних озер в сухих долинах.

Нашей основной целью является предоставление общей справочной информации о физической, химической и биологической активности в озерах Бонни (восточная и западная доли), Хор и Фрикселл. Проводятся исследования для наблюдения за озерами (и ручьями), чтобы обнаруживать изменения во времени и связывать их с изменениями физических параметров, например климата, гидрологии. Мониторинг озер и ручьев также проводится для сбора данных о балансе воды, основных растворенных веществ и питательных веществ в озерах. Нетурбулентный характер постоянно покрытых льдом озер в сухих долинах ограничивает перемешивание питательных веществ процессами диффузии. Проводятся исследования пелагических озер для изучения трансформации органического углерода между фитопланктоном и бактериопланктоном, изучения влияния поступления питательных веществ через водотоки на продуктивность фитопланктона и определения скорости первичных потерь фитопланктона (например, дыхания, погружения).

Озера в Сухих долинах Мак-Мердо поддерживают обильные, широко распространенные образования бентосных матов с преобладанием цианобактерий. При изучении этих матов в озере Хоар в течение полевого сезона 1994-95 гг. ученые LTER определили кривые фотосинтеза и потока фотонов, спектры поглощения матов и матов биомассы на разных глубинах. Предварительные результаты показывают, что бентические маты ограничены светом и что биомасса матов уменьшается с глубиной в озере. Проводятся палеолимнологические исследования, чтобы представить нынешнюю озерную среду в исторической перспективе, отслеживая изменения окружающей среды (например, изменения в продуктивности озера, химическом составе, седиментологии и т. Д.) В последнее время с использованием экспериментов на дне озера. Мы стремимся подтвердить и расширить эту запись, используя отложения палеоозер, оставленные озерными насаждениями (например, ледниковое озеро Уошберн), а также исследовать новые методы датирования для уточнения временного контроля.

Почвенные экосистемы: Почвы Сухой долины составляют большую часть поверхности долины. Хотя возраст почв достигает пяти миллионов лет, профильное развитие в целом развито слабо. Несмотря на общий вид кажущейся однородности, антарктические почвы обладают высокой степенью пространственной и временной неоднородности почвенных свойств, гидрологических режимов и биологического состава, что мы связываем с общей биологической продуктивностью сухих долин. Основная цель исследования — понять процессы, контролирующие распределение, численность и активность почвенной биоты и связанных с ними экосистемных процессов. В глобальном масштабе нет других почвенных систем, где нематоды представляют собой вершину пищевой цепи и где пищевые сети имеют такую ​​простую структуру. Большинство почв, отобранных в долинах (65%), содержат до трех таксонов беспозвоночных (тихоходки, коловратки, нематоды), но, в отличие от других экосистем, во многих почвах беспозвоночные отсутствуют. Несмотря на их трофическое доминирование, видовое разнообразие нематод в почвах сухих долин очень низкое (n = 3), представляя только 2 функциональных уровня (хищник и микробоядное) по сравнению с 5 функциональными группами, более распространенными в других системах (например, JRN, SEV, СГС, БНЗ). Простые пищевые цепи, обнаруженные в почвах сухих долин, которые были решены на уровне видов, по-видимому, сильно подвержены влиянию человека.

Длительный эксперимент по манипулированию почвой (см. фото) показывает, что потепление почвы и повышенная доступность влаги и углерода оказывают большое влияние на сообщество нематод, уменьшая численность видов всеядных хищников и увеличивая численность микробоядных видов по мере того, как а также влияет на дыхание почвы. Мы разрабатываем баланс углерода в почве для сухих долин на основе систематических региональных выборок почвенных профилей. Резервуар почвенного органического углерода намного превышает резервуар более продуктивных, но пространственно ограниченных озерных и речных экосистем сухих долин. Естественное содержание 13C и 15N в органическом веществе почвы указывает на то, что относительный вклад морских, почвенных и озерных (недавних и палео) источников в запасы углерода в почве зависит от положения в ландшафте сухой долины (высота над уровнем моря, удаленность от озер). , ручьи или палеоозера; удаленность от морских источников). Круговорот углерода в почве в регионе Мак-Мердо представляет собой крайнего «конечного члена» глобальных почвенных экосистем и является важным компонентом общего углеродного цикла в Сухих долинах Мак-Мердо. Изменено 3 августа 2001 г. JLH

Показать меньше

Описание:

Сухие долины Мак-Мердо расположены на западном побережье пролива Мак-Мердо (77°00’ю.ш., 162°52’в.д.) и образуют самую большую относительно свободную ото льда территорию (примерно 4800 квадратных километров) на антарктическом континенте. Эти свободные ото льда районы Антарктиды резко контрастируют с большинством других экосистем мира, которые существуют в гораздо более умеренных условиях окружающей среды. Вечно покрытые льдом озера, эфемерные ручьи и обширные участки обнаженной почвы в Сухих долинах Мак-Мердо подвержены низким температурам, ограниченному количеству осадков и накоплению солей. Таким образом, сухие долины представляют собой регион, где жизнь приближается к своим экологическим пределам, и являются «конечными членами» спектра сред, включенных в сеть LTER. Подробнее

В сухих долинах, в отличие от большинства других экосистем, преобладают микроорганизмы, мхи, лишайники и относительно немногочисленные группы беспозвоночных; высшие формы жизни практически не существуют. Общие цели LTER Мак-Мердо заключаются в том, чтобы понять влияние физических и биологических ограничений на структуру и функции экосистем сухих долин, а также понять модифицирующее воздействие переноса материалов на эти экосистемы. Экосистемы Сухой долины Мак-Мердо управляются одними и теми же основными процессами, такими как использование микробами и повторная минерализация питательных веществ, присутствующих во всех экосистемах, но в них отсутствуют многие смешанные переменные, такие как высшие растения и животные, встречающиеся в других экосистемах. Проект McMurdo Dry Valleys LTER представляет собой междисциплинарное исследование водных и наземных экосистем в холодном пустынном районе Антарктиды. В 1992 этот район был выбран в качестве исследовательского участка в рамках Программы долгосрочных экологических исследований (LTER) Национального научного фонда.

Подробную информацию об исследовании можно просмотреть в первоначальном исследовательском предложении 1992 года для Национального научного фонда или в более позднем предложении 1998 года, в результате чего финансирование будет выделено еще на 6 лет. Проект McMurdo LTER является одним из 21 объекта, входящих в сеть LTER, и проводит долгосрочные экологические исследования в широком спектре экосистем. Каждое место в сети LTER разделяет общее обязательство создать наследие хорошо спланированных и хорошо задокументированных долгосрочных полевых экспериментов и наблюдений для использования будущими поколениями для улучшения понимания основных свойств экосистем, а также факторов, вызывающих широкомасштабные изменения в экосистема мира. Участки также необходимы для синтеза исследовательской деятельности, такой как реакция на естественные и антропогенные воздействия, и для экстраполяции от местных масштабов до континентальных и глобальных масштабов.

Сухие долины Мак-Мердо расположены на западном побережье пролива Мак-Мердо (77°00’ю.ш., 162°52’в.д.) и образуют самую большую относительно свободную ото льда территорию (приблизительно 4800 квадратных километров) на антарктическом континенте. Эти свободные ото льда районы Антарктиды резко контрастируют с большинством других экосистем мира, которые существуют в гораздо более умеренных условиях окружающей среды. Вечно покрытые льдом озера, эфемерные ручьи и обширные участки обнаженной почвы в Сухих долинах Мак-Мердо подвержены низким температурам, ограниченному количеству осадков и накоплению солей. Таким образом, сухие долины представляют собой регион, где жизнь приближается к своим экологическим пределам, и являются «конечными членами» спектра сред, включенных в сеть LTER. В сухих долинах, в отличие от большинства других экосистем, преобладают микроорганизмы, мхи, лишайники и относительно немногочисленные группы беспозвоночных; высшие формы жизни практически не существуют.

Общая цель Мак-Мердо LTER состоит в том, чтобы понять влияние физических и биологических ограничений на структуру и функции экосистем сухих долин и понять модифицирующие эффекты переноса материалов на эти экосистемы. Экосистемы Сухой долины Мак-Мердо управляются одними и теми же основными процессами, такими как использование микробами и повторная минерализация питательных веществ, присутствующих во всех экосистемах, но в них отсутствуют многие смешанные переменные, такие как высшие растения и животные, встречающиеся в других экосистемах. Исследование Мак-Мердо LTER способствует общему пониманию экологии посредством изучения процессов, которые легко разрешаются в этих экосистемах. Чтобы успешно выполнить эти исследования, ученые должны присутствовать на местах — в Сухих долинах Мак-Мердо. Образцы и измерения не могут быть получены удаленно, и эксперименты должны проводиться на месте, если они должны иметь какое-либо отношение к окружающей среде.

Почему необходимо проводить долгосрочные экологические исследования Сухих долин Мак-Мердо в Антарктиде? Подводя итог отчету Комитета Мак-Мердо LTER за январь 1997 г., «проект McMurdo LTER работает над невероятной системой экологических исследований. Это не просто уникальная территория, но, что более важно, она существует на одном конце засушливого и холодного спектры наземных экосистем». Все экосистемы зависят от жидкой воды и в той или иной степени формируются под воздействием климата и переноса материалов, но нигде это не проявляется так ярко, как в Сухих долинах Мак-Мердо. В очень немногих местах на этой планете есть среда, в которой незначительные изменения климата столь резко влияют на способность организмов расти и размножаться. Действительно, данные, собираемые LTER, показывают, что сухие долины очень чувствительны к небольшим колебаниям солнечной радиации и температуры и что это место вполне может быть важной природной лабораторией регионального масштаба для изучения реакции человека на изменения климата.

В то время как антарктические ледяные щиты реагируют на изменение климата порядка тысяч лет, ледники, ручьи и покрытые льдом озера в Сухих долинах Мак-Мердо реагируют на изменения почти мгновенно. Таким образом, именно в Сухих долинах Мак-Мердо следует наблюдать первые последствия изменения климата Антарктиды. Мероприятия Проект Мак-Мердо в Сухих долинах LTER успешно завершил одиннадцать полевых сезонов (октябрь-февраль) с 1993 года. В течение сезона 1993-94 годов 18 ученых были направлены на станцию ​​Мак-Мердо и в долину Тейлор для проведения исследований, связанных с проектом LTER. Эти ученые инициировали программы основных измерений для получения исходных экологически значимых данных из атмосферы, ледников, ручьев, почв и озер. С тех пор в каждом сезоне принимало участие около 25 ученых.

Показать меньше

История:
Проект McMurdo Dry Valleys LTER представляет собой междисциплинарное исследование водных и наземных экосистем в холодном пустынном районе Антарктиды. В 1992 году этот район был выбран в качестве исследовательского участка в рамках Программы долгосрочных экологических исследований (LTER) Национального научного фонда. Подробности исследования можно просмотреть в первоначальном исследовательском предложении 1992 года для Национального научного фонда или в более позднем предложении 1998 года, в результате чего финансирование будет выделено еще на 6 лет.

Местоположение

Широта: -77

Долгота: 162.52

Высота над уровнем моря: 437

Биом: Полярная пустыня

Посмотреть карту

ID гранта:

301

McMurdo Dry Valleys LTER Image Gallery

В засушливых долинах Антарктики выявлены ранние признаки сдвигов в почве, вызванных изменением климата

В ходе исследования, продолжавшегося два десятилетия, группа исследователей под руководством Университета штата Колорадо обнаружила снижение численности почвенной фауны, нематод и других видов животных в засушливых районах Мак-Мердо. Долины, одна из самых сухих и холодных пустынь в мире. Это открытие связано с изменением климата, которое вызвало таяние и таяние льда в этой пустыне после необычно теплой погоды в 2001 г.

В Сухих долинах Мак-Мердо, расположенных в самом большом районе антарктического континента, нет ни растений, ни птиц, ни млекопитающих. Но микробы и микроскопические почвенные беспозвоночные живут в суровой экосистеме, где средняя температура ниже -15 градусов по Цельсию или 5 градусов по Фаренгейту.

Полученные данные дают представление и тревожный сигнал о том, как экосистемы реагируют на изменение климата и необычные климатические явления, заявили ученые.

«До 2001 года в регионе не было тенденции к потеплению, — сказал Уолтер Андриуцци, ведущий автор исследования и научный сотрудник с докторской степенью в Департаменте биологии и Школе глобальной экологической устойчивости.

— Наоборот, становилось холоднее, — продолжил он. «Но в 2001 году тенденция к похолоданию резко прекратилась из-за чрезвычайно теплой погоды. С тех пор средние температуры либо стабильны, либо незначительно повышаются. Но самое главное, стали более частыми интенсивные погодные явления».

Уолтер Андриуцци берет образец почвы в Сухих долинах Мак-Мердо в январе 2016 года. Он наступает на камни, чтобы не тревожить землю.

Исследовательская группа взяла пробы почвенных беспозвоночных и измерила свойства почвы, включая содержание воды, в трех гидрологических бассейнах и на трех разных высотах в регионе. В долине Тейлор полевое исследование было начато в 1993; в долинах Миерс и Гарвуд ученые начали свою работу в 2011 году.

Андриуцци сказал, что то, что команда обнаружила в ходе этого долгосрочного исследования, нельзя наблюдать, глядя на средние или месячные температуры.

«Это несколько часов или дней необычно теплой погоды», — сказал он. «Есть даже пики высокой солнечной радиации, которые вызывают таяние льда без высоких температур. Именно так там происходит изменение климата, и оно уже начинает влиять на тамошнее биологическое сообщество».

Более высокие температуры означают более интенсивное таяние и таяние ледников и вечной мерзлоты, что привело к исчезновению наиболее распространенных видов нематод Scottnema lindsayae . Другие виды становятся более многочисленными и распространяются в гору. В результате на больших высотах микробы и животные в почве становятся более разнообразными с неизвестными последствиями для экосистемы.

«Это происходит во всем мире, а не только в Антарктиде», — сказал Андриуцци, научный сотрудник лаборатории заслуженного профессора университета Дайаны Уолл. Например, в Скалистых горах ученые из года в год наблюдали, как насекомые поднимаются в гору из-за повышения температуры.

Андриуцци, руководивший полевыми работами в Сухих долинах Мак-Мердо, назвал антарктических нематод «замечательными существами».

Более высокие температуры привели к исчезновению нематоды Scottnema lindsayae , которую можно увидеть здесь под микроскопом.

«Удивительно, что они выживают в таких условиях», — сказал он. Вегетационный период длится всего несколько недель, но в полевых условиях это микроскопическое животное может прожить 10 лет.

Учитывая то, что обнаружила команда, Андриуцци сказал, что сообществу нематод потребуется время, чтобы оправиться от этих нарушений.

«В условиях изменения климата некоторые виды выигрывают, а некоторые проигрывают», — сказал он. «В Сухих долинах все зависит от того, как они реагируют на потепление и, самое главное, на воду».

Андриуцци сказал, что изменения в сообществах часто очень трудно предсказать, потому что существует так много видов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *