Учени надникват под айсберг и откриват изумителен калейдоскоп от морски живот

На 13 януари, когато айсберг с размерите на Чикаго се отцепва от огромния шелфов ледник Джордж VI на Антарктида, учените в намиращия се наблизо изследователски кораб правят нещо, което никой никога не е правил. Те отплават, за да разгледат морското дъно, което внезапно се е открило, за да видят какви същества се крият отдолу.

Животът е почти навсякъде в океаните, от огрените от слънцето плитчини до черните като катран, понякога вулканични дълбини. Изследователският екип на борда на кораба R/V Falkor (too) на Schmidt Ocean Institute е уверен, че ще намери животни там. Но те са шокирани от експлозията на живота, която откриват - гора от гъби, гигантски морски паяци, ледени риби (Champsocephalus), октоподи, огромни корали, анемони и ефирни дълбоководни медузи.

Известно е, че морската биология е силно адаптивна и изключително устойчива. „Не е абсолютно изненадващо, че откриваме живот“, казва Саша Монтели, геофизик и глациолог в Лондонския университетски колеж и член на екипа на експедицията. Но „биолозите бяха наистина изненадани от богатството му – колко цветно, колко грандиозно беше“.

„Това ни казва, че има процъфтяващи, разнообразни и добре установени екосистеми под шелфовия ледник“, казва Патриша Ескечи, морски еколог от Университета в Авейро, Португалия и член на експедицията. И това разнообразие предлага на учените пъзел.

Обикновено дълбоководните екосистеми получават своите хранителни вещества от морската повърхност, които се разпръскват, потъвайки надолу към морското дъно. Но тази област е била покрита от леден покрив с дебелина 150 м безкрайно дълго време, което означава, че тези същества трябва да са получавали хранителните вещества по друг начин.

„Какви механизми позволяват на тези екосистеми да се появяват и процъфтяват?“ казва Ескечи. Екипът на експедицията се надява, че огромният обем данни за океана и околната среда, взети от обекта, ще даде някои конкретни отговори, както и че ще разкрие дали някое от тези животни, които са открили, е неизвестно за науката.

„Ще бъде наистина вълнуващо да видим какво ще открият“, казва Джон Копли, дълбоководен еколог от Университета на Саутхамптън, който не участва в експедицията.

R/V Falkor (too) плава по света с надеждата да разрешава всякакви видове морски мистерии. И през януари случайно се случва така, че изследва студените води около Антарктика. Тогава еколозите търсят любопитни форми на живот, докато физическите океанографи и геолози изучават Южния океан, основен поглътител на емисиите на въглероден диоксид.

Докато плават в море Белингсхаузен, те разглеждат своите сателитни изображения на района, които се актуализират почти всеки ден. „Видяхме това точно в съседство - този огромен отцепил се айсберг“, казва Монтели. A-84, както по-късно е наречен айсбергът, се откъсва от Антарктическия полуостров, след което бързо се отдалечава.

Ледените плочи и техните сърцевини са изключително трудни за изследване. A-84 обаче удобно разкрива петно от морското дъно от 540 квадратни километра, което всички могат да видят.

„Веднага решихме да променим плана за вземане на проби и да се отправим към зоната, която наскоро беше покрита с лед“, казва Лора Чимоли, физически океанограф в Кеймбриджкия университет, която ръководи океанографските изследвания на експедицията.

Когато корабът пристига, те не губят време да внедрят своите технологии за наблюдение, от тяхната дистанционно управлявана подводница SuBastian до автономни роботи, които събират информация за свойствата на водния стълб.

Веднага става ясно, че там има значително повече живот, отколкото някой е очаквал. „Имаше много видове, заемащи различни екологични ниши и с различни функционални черти“, казва Ескечи.

За да определят колко дълго е съществувала екосистемата, те се обръщат към морските гъби. Тези животни често растат много бавно, около сантиметър на година. Но гъбите в тази бездна бяха толкова големи, че сигурно са расли там в продължение на много десетилетия или дори векове.

Откриването на този живот не е изненадващо само по себе си.

„Много животни виреят в тъмни, студени водни местообитания, така че има смисъл, че тази общност е създадена под ледената плоча, която не само скривала общността, но и ѝ осигурявала защита от повърхностни дейности и експлоатация“, казва Даниел Делио, дълбоководен биолог от Международния университет на Флорида, който не участва в експедицията.

Но е странно да се види такова множество от различни форми на живот в това, което доскоро беше ограничена среда. Всъщност „изглежда подобно на живота на морското дъно, който имаме в Антарктида, който не е покрит с лед“, казва Копли, но как е възможно това?

В плитки води, окъпани в слънчева светлина, фитопланктонните водорасли процъфтяват. През нощта с тях пируват малки ракообразни, наречени крил. Когато се насити, крилът потъва далеч под вълните и отнася хранителни вещества на морското дъно със себе си – включително чрез изпражненията си, които хранят обитателите в дълбините.

Това всъщност не се случва, когато имате огромна ледена шапка, окачена над морското дъно. Това би предотвратило цъфтежа на фитопланктона, което от своя страна би спряло низходящото утаяване на хранителни вещества.

„Очаквахме, че като се има предвид, че тези екосистеми не могат да бъдат подхранвани от фотосинтеза, протичаща на повърхността, екосистемата ще бъде по-обеднена и по-малко установена“, казва Ескечи.

Богатата екосистема, която откриват, предполага, че „всяка храна, която е достигнала тук, е била пренесена от течения, протичащи под шелфовия ледник“, казва Копли. Това е проследимо, тъй като океанографите са отбелязали подводни реки, течащи към и от тази част на Антарктика.

„Фактът, че открихме дълголетни видове, предполага, че наистина страничният транспорт, който се състои предимно от ледникова стопена вода от Джордж VI, може да бъде източникът на хранителните вещества, поддържащи процъфтяващия новооткрит живот“, казва Чимоли.

С толкова много биологични, геоложки и химически проби, които предстои да бъдат обработени, остават много въпроси. Ескечи се чуди как ще се развие екосистемата сега, когато леденият им покрив го няма.

Чимоли е любопитен как образуването на айсберга е разбъркало горната част на океана и е довело до турбуленция в отделните му слоеве. Тя също така се чуди как освобождаването на този айсберг е повлияло на океанската циркулация в региона.

Междувременно еколозите се борят с това колко бързо са се развили познанията им за антарктическите дълбини.

Благодарение на A-84 те вече имат „поглед докъде се простира много богатият живот на морското дъно, който имаме около Антарктика, под плаващия шелфов ледник“, казва Копли.