Спутниковый снимок сухих долин Мак-Мердо в Антарктиде. Автор: J.E. «Jeb» Barrett
Сухие долины Мак-Мердо в Антарктиде оправдывают свое название. Этот регион является одним из самых засушливых мест на Земле — горы образуют стену вокруг долин и препятствуют проникновению тающей ледниковой воды, влажность крайне низкая, и в период с 1960-х по начало 2020-х годов в долинах не было зафиксировано ни одного дождя.
Поэтому, когда профессор биологических наук Технологического института Вирджинии Дж. Э. «Джеб» Барретт узнал о мартовском дне 2022 года в Сухих долинах Мак-Мердо, когда температура термометра взлетела более чем на 70 ° F выше среднего, он подумал, что изучение экстремальных изменений погоды будет показательным. p>
В статье, опубликованной 5 августа в журнале Американского геофизического союза Earth's Future, Барретт и его коллеги сообщили о результатах, указывающих на то, что «погодный удар» в марте 2022 года привел к рекордно высокому уровню смертности среди беспозвоночные организмы, рассчитывающие пережить зиму в «неактивном лиофилизированном состоянии».
Событие, которое побудило Барретта к работе, произошло 18 марта 2022 года. В тот день субтропическая река воздуха в атмосфере пронеслась над Антарктидой, создав почти мгновенную волну тепла на континенте, который уже начал замерзать в темной полярной ночи зимы. Скачок температуры в сухих долинах Мак-Мердо в марте совпал с тем, что было в последние несколько дней, когда волна тепла в Антарктиде встревожила ученых и других.
«К сожалению, ученые, изучающие атмосферу, ожидают больше погодных аномалий, подобных этой, в Антарктиде», — сказал Барретт. «Изучение последствий события марта 2022 года может помочь нам предсказать, как экосистема и существа в ней отреагируют на будущие изменения климата».
Сухие долины Мак-Мердо особенно ценны для научных исследований, поскольку они могут быть единственным местом в Антарктиде, где есть трехдесятилетняя история метеорологии, речного стока и почвенных организмов.
Экстремальный климат сухих долин Мак-Мердо ограничивает организмы, которые могут там жить, микроскопическими или почти микроскопическими животными, такими как коловратки, тихоходки и нематоды. В марте в Антарктиде, эквивалент осени в Северном полушарии, эти животные переходят в сухое, замерзшее состояние, которое имеет решающее значение для их способности выживать в самые холодные месяцы года.
Барретт и его команда воспользовались многоспектральными спутниковыми снимками, чтобы определить, насколько резкий скачок температур 18 марта растопил замерзшую землю. Они изучили спутниковые снимки, сделанные до 18 марта, а затем искали области, которые потемнели на снимках сразу после теплой погоды.
«Только две вещи могли привести к более темным изображениям, которые мы видели: тени от облачного покрова или горного рельефа или добавление воды от тающего льда», — сказал Барретт.
Как только они исключили возможность теней на спутниковых снимках, Барретт и другие исследователи поняли, что необычно жаркий день привел к быстрой, масштабной оттепели. Долины были затоплены. Все, что находится вблизи поверхности, больше не будет замерзать.
В декабре 2022 года исследователи собрали почву в долинах и подсчитали количество живых или мертвых беспозвоночных. Они обнаружили, что уровень смертности превысил 50% в районах, которые были затоплены во время мартовского события 2022 года. Единственные другие случаи, когда уровень смертности приближался к этому, произошли во время экспериментов по исследованию экстремальных «обработок замораживанием-оттаиванием».
«Наши выводы из этого погодного явления должны открыть нам всем глаза», — сказал Барретт. «Как мы недавно увидели в Юго-Западной Вирджинии, а также во многих других населенных пунктах США, погода теперь может меняться подобно щелчку переключателя. Быстрые изменения окружающей среды сложны для микроскопических животных, и они также сложны для людей, животных и растений».
Дополнительная информация: Дж. Э. Барретт и др., Реакция наземной полярной экосистемы на антарктическую погодную аномалию в марте 2022 г., Будущее Земли (2024). DOI: 10.1029/2023EF004306
Информация о журнале: Будущее Земли
Предоставлено Virginia Tech
