e-rukovodstvo.ruЛедники только на первый взгляд могут казаться пустынным, безжизненным пространством. На самом деле в недрах бело-голубых структур скрываются целые пласты разнообразной жизни. В экосистеме ледников существует особый микробиом, который, впрочем, следует рассматривать вооруженным глазом. Обнаруженные таким образом микроорганизмы, как выяснилось, не просто живут своей жизнью, но и оказывают влияние на глобальные процессы наподобие климатических изменений на планете.
Микробиом ледника
Микроорганизмы, живущие во льдах, подобно людям, обустраивают свои дома. Они приспосабливаются к суровым условиям и вполне успешно существуют в них миллионы лет. Например, похожие на растения микроскопические организмы содержат пигменты, с помощью которых собираются солнечные лучи, а также обеспечивается защита от сильного ультрафиолетового излучения. В этом же процессе происходит и регуляция таяния ледника. Затемнение льда растительностью усиливает способность восприятия света, что создает условия для таяния. По оценкам ученых, в западной Гренландии водоросли обеспечивают 10 % таяния льда в летний период.
Добыча ресурсов
Микробы ледников умеют извлекать необходимые ресурсы из окружающей среды для выживания. Глубинные недра ледников – одно из самых сложных мест для обитания на планете. Здесь живут микробы хемолитотрофы, или так называемые пожиратели скал. Они здесь выживают без света и черпают ресурсы из горных пород. В процессе разрушения камня хемолитотрофы высвобождают важные питательные элементы наподобие железа, фосфора и кремния.
Циркуляция питательных веществ
Айсберги и реки уносят добытые элементы в океан, где этими ресурсами питается и растительный фитопланктон. Так формируется основа морских пищевых сетей, в общем итоге обеспечивающая жизнь внутри целых экосистем. В эту сеть входят не только микроскопические животные, но и привычные рыбы с китами.
Как показывают наблюдения со спутников, основные процессы фотосинтеза в небогатом железом Южном океане поддерживаются как раз «ржавыми» айсбергами и талой водой, которая несет высвобожденное хемолитотрофами железо.
Свежие данные показывают, что аналогичные процессы происходят в регионах восточной и западной Гренландии.
Производство отходов
Микробы ледников имеют и негативное значение. Выделяемые ими отходы – это кроме прочего и газ метан, поддерживающий парниковый эффект. Ледяные щиты могут хоронить под собой старые отложения и почвы, закрывая источники углерода. По оценкам исследователей, таким образом могут быть замкнуты миллиарды тонн углерода. Но и этим ресурсом есть кому воспользоваться. Есть один вид микробов, который и в таких условиях процветает, – метаноген, или «производитель метана». Его сородичи также существуют на свалках и рисовых полях.
Ледниковый водопад
Часть производимого в ледниках метана выводится талыми водами, которые падают с краев ледяного щита. Причем и этот процесс сопряжен с полезной функцией питания сообщества микробиома. Отходы метаногена используются как пища для других микробов. И это отличный пример того, как люди могли бы использовать природные технологии для утилизации опасных отходов.
Некоторый объем метана в самих ледниках потребляется бактериями метанотрофами. Причем в результате потребления вырабатывается энергия с последующим выделением двуокиси углерода. Следы этого процесса обнаружены в гренландском ледяном покрове, но основные объемы такого производства находятся на озере Уилланс в ледяных покровах Западной Антарктики. Местные бактерии годами утилизируют метан, который производится в озере. И это огромная польза для климата, поскольку углекислый газ оказывает меньше поддержки парникового эффекта, чем метан.
При этом ученые не уверены, что такие процессы происходят во всех ледниках. Например, реки с быстрым течением, которые выходят из гренландских ледяных щитов, остаются перенасыщенными метаном. Те же метанотрофы не успевают даже начать переработку газа.
Ученые также опасаются, что в толстых недрах ледяного покрова могут находиться объемы метана, превосходящие все сегодняшние предположения. Высокое давление и холод могут способствовать сохранению метана в стабильном твердом виде, гидрате метана.
Живое существо
Изучение микробиома ледников рано или поздно разрушает образ безжизненного пустынного пространства. На его месте формируется ощущение почти живого гигантского существа, которое реагирует на внешние факторы воздействия и при этом имеет внутреннюю насыщенную жизнь. Что точно можно сказать об этом существе, так это то, что оно наполнено огромными энергетическими ресурсами.
Есть у этого существа и свой голос. Если подойти ближе к краю ледника, то будет хорошо слышен гул талых вод, прорывающихся по внутренним каналам через ледяные пещеры. Свое особое звучание имеет и здешний ветер, который словно предупреждает чужака о том, что он попал на враждебную территорию.
В любом случае нет никаких ассоциаций с мертвым пространством. Ледник представляет собой живую среду, наполненную микробами с замороженными массами. Здесь же происходит и важнейший углеродный цикл планеты. В целом здесь действует удивительно органичная связь между экосистемой и климатом. Если убрать хотя бы один компонент, это может привести к непредсказуемым последствиям. Например, что будет, если исчезнут здешние микроорганизмы? Влияние этого изъятия вскоре распространится на другие континенты, в результате охватывая всю планету.
