Поведение гигантских айсбергов влияет на региональные биогеохимические циклы в Южном океане

Таящие гиганты и скрытые двигатели океана

Вдали от берега огромные антарктические айсберги бесшумно дрейфуют по Южному океану. Эти ледяные «острова» могут выглядеть как безжизненные глыбы, но они способны действовать как движущиеся оазисы, подпитывающие микроскопические растения и способствующие выведению углекислого газа из атмосферы. По мере того как изменение климата ускоряет потерю льда в Антарктике, в открытый океан должно поступать всё больше таких гигантов. В этом исследовании задают обманчиво простой вопрос с большими климатическими последствиями: когда гигантские айсберги стимулируют жизнь в океане, а когда проходят мимо практически незаметно?

Два айсберга, две очень разные истории

Учёные сосредоточили внимание на двух из крупнейших известных айсбергов, A-76A и A-23A, каждый из которых по площади близок к небольшой стране. A-76A недавно откололся от антарктического ледяного щита и попал в оживлённую зону течений, известную относительно высокой продуктивностью воды. Там он задержался на месяцы, медленно вращаясь на месте. A-23A, напротив, откололся десятилетия назад и более 30 лет был зажат на морском дне, прежде чем вновь начал двигаться. К моменту отбора проб A-23A дрейфовал у Антарктического полуострова в более холодных, менее продуктивных водах и, вероятно, за это время потерял значительную часть поверхностного осадка.

Пресная вода, доставка питательных веществ и пятнистые вспышки жизни

Измеряя солёность воды и содержание кислорода в молекулах воды, команда отследила следы талой воды вокруг каждого айсберга. Около A-76A они обнаружили явные признаки дополнительного ледникового таяния, тогда как вокруг A-23A опреснение было лишь чуть выше регионального фона. Спутниковые и судовые измерения хлорофилла — индикатора биомассы фитопланктона — дали аналогичную картину. Около A-76A уровень хлорофилла был во много раз выше обычного и простирался примерно на 100 километров от айсберга, что указывает на сильный цветение. Около A-23A хлорофилл оставался близким к типичным значениям для региона, что говорит о том, что айсберг заметно не стимулировал рост растений в наблюдаемый период.

Почему одни айсберги продолжают подпитывать поверхность

Ключ к этим различным результатам заключается не только в том, что сам лёд поставляет, но и в том, как айсберги перемешивают окружающий океан. Талая вода может доставлять крошечные, но важные питательные вещества — например железо из минеральных частиц, запечатанных в льду — помогая фитопланктону преодолевать дефицит микроэлементов. Однако для поддержания большого цветения поверхностный океан должен также получать постоянные поступления основных питательных веществ — таких как нитрат и фосфат — которые растения требуют в больших объёмах. Гигантские айсберги могут действовать как вертикальные насосы: их глубокие подводные стенки затягивают богатые питательными веществами глубинные воды и поднимают их вверх по мере того, как талая вода поднимается и перемешивается. Вокруг A-76A команда наблюдала пятнистые пониженные уровни питательных веществ, связанные с сигналами талой воды, что согласуется как с подъемом глубинных вод, так и с активным биологическим потреблением. Вокруг A-23A уровни питательных веществ были высокими, но относительно однородными, без явных признаков того, что айсберг нарушал водную колонку таким образом, чтобы подпитывать цветение.

Отслеживая невидимое потребление питательных веществ с помощью кремния

Чтобы выйти за рамки простых карт концентраций, учёные обратились к изотопам кремния — тонкому химическому маркеру, который фиксирует, насколько полно определённые микроскопические водоросли, называемые диатомами, использовали растворённую кремниевую кислоту для сооружения своих «стеклянных» панцирей. Вокруг A-23A кремниевый отпечаток соответствовал глубинным водам, подпитывающим регион, что указывает на то, что этот запас не был сильно переработан диатомами. Вокруг A-76A сигнал кремния был значительно «тяжелее» и более переменчив, тесно связан с изменениями уровня питательных веществ. Эта картина показывает, что диатомы неоднократно изматывали кремний, в то время как свежие поставки снизу постоянно прибывали. Иными словами, A-76A не просто вызвал одноразовое цветение; он помогал поддерживать динамичную, постоянно питаемую питательными веществами «горячую точку» продуктивности.

Что эти дрейфующие острова значат для климата

В совокупности исследование показывает, что гигантские айсберги ведут себя по-разному. A-76A выступал в роли мощного двигателя: сначала он стимулировал рост фитопланктона микроэлементами из талой воды, а затем поддерживал этот рост за счёт подпитки питательными веществами из глубин, вызванной его массивным подводным килем. A-23A, ослабленный старением и потерей осадка и находившийся в менее благоприятной среде, оказал гораздо меньшее влияние на поверхностную жизнь, несмотря на то что дрейфовал по богатым питательными веществами водам. Для непрофессионала вывод таков: увеличение числа гигантских айсбергов в условиях потепления не обязательно приведёт к росту биологической продуктивности или к увеличению поглощения углерода из атмосферы. Их влияние зависит от истории айсберга, местных океанических условий и тонкого баланса между питательными веществами, которые запускают цветение, и теми, что его поддерживают.

Цитирование: Taylor, L.R., Pryer, H., Hendry, K.R. et al. Giant iceberg behaviour impacts regional biogeochemical cycling in the Southern Ocean. Commun Earth Environ 7, 353 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03440-z

Ключевые слова: Антарктические айсберги, Южный океан, буйство фитопланктона, питательные вещества в океане, углеродный цикл