Ледники Аляски выносят в океан древние питательные вещества

Древние леса Аляски, несколько тысяч лет назад накрытые ледниками, постепенно возвращаются в углеродный цикл. Ледники начали выносить переработанную органику в воды Тихого океана.

Аляска славится своими покровными ледниками — это, например, и знаменитый ледник Хаббард и ледник Менденхолл. Хаббард — крупнейший ледник на побережье Аляски, его ширина достигает 9 км летом и 15 км зимой, а высота превышает 120 м. Он берет свое начало из горных ледников хребта Святого Ильи на территории Канады и тянется на 122 км. Огромная замершая река из материковой части упирается прямо в залив Аляска в Тихом океане. «Исток» ледника Менденхолл находится близ города Джуно, затем он тоже попадет в аляскинский залив. Его протяженность намного меньше, чем гиганта Хаббарда, — она составляет 19 км.

Ученые из Юго-Восточного университета Аляски вместе с профессором Эрэном Худом (Eran Hood) обнаружили в прибрежных водах залива Аляска много органических соединений, которые доставляют туда ледники. Изотопный анализ показал, что возраст содержащегося в них углерода может достигать 4000 лет.

Ледники «кормят» прибрежные воды

Ученые начали свое исследование еще весной 2008 года. Тогда группа гидрологов измеряла содержание питательных веществ. «Поначалу мы, естественно, понятия не имели, откуда поступают эти вещества и как их количество влияет на продуктивность биоценозов прибрежных акваторий», — говорит профессор Худ. И ученые проанализировали содержание органических питательных веществ — азота и фосфора в водах, которые получают эти вещества из разных источников. Профессор Худ изучил те воды, которые никак не связаны с ледниками и не получают от них питательных веществ, и воды, в которые «впадают» ледники. Результаты всех очень удивили. Вполне логично было бы ожидать, что из покрытых растительностью водоразделов, где никаких ледников нет, должно поступать больше органики — ведь она свободно вымывается из почвы. Ледники же должны нести меньше органического вещества. Но оказалось ровно наоборот: ледники приносили в залив удивительно много фосфора и азота. Теперь ученые уже не понимали, как органика оказалась в ледниках.

Углерод помогает разгадать загадку

Профессор Худ вместе со своими помощниками продолжили разгадывать головоломку. Они исследовали прибрежные воды вдоль всего юго-восточного побережья залива Аляска на предмет содержания в них растворенного органического углерода. Всего в поле зрения ученых попали воды, получающие вещества из 11 водоразделов. Все водоразделы сильно различались по площади покрытия ледниками — от 0 до 64% . Ученые определили возраст, количество, скорость биодеградации углерода, попадающего в эту часть залива.

Тогда выяснилось, что всего в залив Аляска поступает примерно 130 тыс. т растворенного органического углерода в год, из этого углерода 100 тыс. т в виде легко разлагающихся соединений. Причем значительно большая часть — из ледников.

«Мы обнаружили следующую зависимость — чем мощнее ледник, тем больше растворенного углерода в нем содержится и тем он старше. Причем возраст этой органики достигает 4000 лет», — говорят авторы работы.

Что касается источника органики в ледниках, то профессор Худ предполагает, что леса, которые покрывали побережья залива Аляска примерно 2500−7000 лет назад, потом оказались покрыты ледником. «Органическое вещество недолго живет в воде. Скорее всего, мы имеем дело не столько с частичками древесины, сколько с внутренностями микроорганизмов, которые разлагали ее, а потом сами замерзли и разложились. И теперь растворимый органический углерод оказался вымыт из ледников», — пишут ученые.

Статья с результатами исследований профессора Худа «Glaciers as a source of ancient and labile organic matter to the marine environment» опубликована в последнем номере журнала Nature.