Усиление арктического потепления, связанное с реакцией фитопланктона на парниковый эффект
Amplified Arctic warming by phytoplankton under greenhouse warming. Jong-Yeon Park, Jong-Seong Kug, Jürgen Bader, Rebecca Rolph, Minho Kwon. PNAS. 2015. Vol. 112. No 19. Р. 5921–5926.
Благодаря своей роли в глобальной экосистеме Мирового океана, фитопланктон традиционно находится в центре внимания ученых, изучающих экологию Земли. Климатические модели последнего поколения позволяют количественно оценить будущие изменения, обусловленные действием обратных связей внутри сопряженных физико-экологических систем. В работе рассматривается такой необычный аспект этих систем, как влияние фитопланктона на геофизические параметры, определяющие климатические изменения. Хлорофилл и другие пигменты фитопланктона способны поглощать солнечную радиацию, которая преобразуется затем в биологическое тепло, служащее дополнительным источником нагрева поверхностных слоев океана. Авторы провели серию экспериментов, данные которых были обработаны в рамках полносвязанной модели «океан–атмосфера», учитывающей, в том числе, взаимодействия внутри океанских экосистем. Результаты моделирования показали, что ответная реакция фитопланктона на усиление глобального парникового эффекта вызовет еще большее потепление в Арктике, увеличив его темпы примерно на 20%. Спровоцированное потеплением таяние льдов и рост проникающей коротковолновой солнечной радиации приведут к удлинению вегетативного сезона фитопланктона в Арктике. В свою очередь, рост биомассы в верхних слоях океана станет фактором дополнительного нагрева этих слоев, создав эффект петли обратной связи потепления. Справедливости ради, стоит отметить, что наряду с этой, негативной, обратной связью между парниковым эффектом и реакцией фитопланктона, существует и другая – положительная, обусловленная ролью фитопланктона в фиксации углерода, что снижает концентрацию в атмосфере двуокиси углерода (СО2) – главного парникового газа.
В.В. Стрекопытов