Тайна растущей «темной зоны» на тающем ледяном покрове Гренландии раскрыта.

Исследователи обнаружили, что богатая фосфором пыль, разносимая по льду, может быть ключом к этому явлению.

Ледяной щит Гренландии - второй по величине в мире. Он занимает около 656 000 квадратных миль (1,71 миллиона квадратных километров), что в три раза больше площади Техаса. по данным Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC). Однако ледяной щит сейчас находится в состоянии постоянного отступления и ежегодно теряет 500 гигатонн (500 миллиардов тонн) льда, как ранее сообщала Live Science.

Вот почему темная зона вызывает такое беспокойство. В летние месяцы часть западной части ледникового покрова меняет цвет с ярко-белого на чернильно-серый, поскольку на поверхности распускаются водоросли. С 2000 года эти цветы стали больше, что привело к расширению темной зоны.

Более темный цвет льда снижает его альбедо - количество солнечного света, которое он отражает обратно в космос - и заставляет ледяной покров поглощать больше тепла. Однако до сих пор оставалось загадкой, что вызывает это цветение водорослей.

«Мы видим много вариаций цветения, образующегося на поверхности ледяного покрова», - сказала Дженин МакКатчеон, микробиолог из Университета Ватерлоо в Онтарио и ведущий автор нового исследования, описывающего полученные данные. «Мы хотели лучше понять, что вызывает их рост», - сказала она Live Science.

Понимание цветения водорослей

В зимние месяцы в Арктике ледяные водоросли, в основном состоящие из Ancylonema nordenskioeldii и видов рода Mesotaenium, остаются в состоянии покоя глубоко подо льдом. Весной, когда лед тает, эти водоросли медленно мигрируют на поверхность. Когда они достигают поверхности, арктическое лето обеспечивает круглосуточный солнечный свет для фотосинтеза и роста. Обычно водоросли зеленые, но при постоянном воздействии солнечного света они создают солнцезащитный крем темного цвета, чтобы защитить себя от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Это то, что затемняет лед и, по иронии судьбы, заставляет его поглощать больше солнечного света.

Но одного солнечного света оказалось недостаточно, чтобы вызвать обширное цветение, которое наблюдали исследователи.

После того как исследователи проанализировали образцы, взятые с поверхности, «стало ясно, что фосфор является наиболее важным питательным веществом для водорослей», - сказал Live Science соавтор исследования Джим МакКуэйд, ученый-климатолог из Университета Лидса в Англии. «Затем мы обнаружили, что он был местного происхождения».

В Гренландии фосфор поступает из гидроксилапатита - фосфатного минерала, который также содержит кальций, кислород и водород, - который разносится по льду в виде пыли с обнаженных скальных пород.

«По мере того, как из-за изменения климата атмосфера становится теплее, обнаженные породы становятся суше, а ветры усиливаются», - сказал МакКуэйд. «Это означает, что по льду переносится больше пыли».

Тающий лед в этом районе также открывает больше пород, богатых гидроксилапатитом, что увеличивает доступный фосфор. Таким образом, цветение водорослей является частью цикла положительной обратной связи: усиление таяния льда приводит к большему поступлению фосфора, что стимулирует рост водорослей, что, в свою очередь, еще больше увеличивает таяние льда.

«Подобные вещи будут происходить и в будущем; у меня нет никаких сомнений», - сказал МакКуэйд, имея в виду ускоренное таяние.

Однако теперь, когда ученые полностью понимают феномен темной зоны, они могут более точно предсказать, насколько быстро тает ледяной щит Гренландии.

«Если мы сможем измерить количество фосфора в окружающей среде, возможно, удастся перевести это на оценку роста водорослей и позволить нам лучше контролировать скорость таяния льда», - сказал Маккатчеон.

Исследование было опубликовано в Интернете 25 января в журнале Nature Communications.

Тайна расширяющейся \"темной зоны\" Гренландии наконец раскрыта