Възстановяването на озона намалява UV радиацията в Антарктика, но нови изследвания показват, че промяната може да отслаби усвояването на въглерод в тундрата по неочаквани начини.
Възстановяването на озоновия слой на Антарктида се смята за един от реалните примери за екологичен успех през последния половин век, пряко следствие от Монреалския протокол.
С възстановяването на озоновия слой се очаква по-малко ултравиолетова радиация да достига повърхността на Антарктика. Това до голяма степен се възприема като добра новина за живота там. Но ново полево проучване показва, че екологичните последици са по-сложни.
Учените откриват, че намаляването на ултравиолетовата радиация може значително да отслаби способността на антарктическата тундра да абсорбира въглероден диоксид, което директно противоречи на предположението, че по-малкото излагане на ултравиолетови лъчи означава просто по-здрави екосистеми.
4 летни сезона полеви тестове
Вместо да разчита на модели, екипът провежда експерименти на място - на остров Ардли в Западна Антарктика.
Работата обхваща три летни вегетационни сезона между 2011 и 2015 г. на едно и също място, плюс четвърти сезон близко до него.
Изследователите са работили с два контрастни участъка от тундра: западна низинна тундра, до голяма степен недокосната от морски животни, и източна низинна тундра, наситена с органичен принос от голяма колония размножаващи се пингвини.
Използвайки прозрачни плексигласови камери, снабдени с тънки полиестерни филтърни мембрани, изследователите симулират две нива на намаляване на UV лъчението - приблизително 20% и 50%. Същевременно внимателно разделят нетния екосистемен обмен, брутната фотосинтеза и дишането чрез измервания в светла и тъмна камера. Филтрите са калибрирани да отстраняват UV-A и UV-B лъчите специално, без да се нарушава температурата на камерата, влажността на почвата или други почвени химични параметри.
Това се прави, за да се изолират ефектите от намаляването на UV лъчите от други промени в експеримента.
Намаляващо поглъщане на въглерод
Резултатите са изненадващи и трудни за игнориране. 20-процентно намаление на ултравиолетовата радиация отслабва поглъщането на въглерода от тундрата приблизително наполовина, докато 50-процентно намаление го отслабва с около 80%.
При най-голямото намаление, брутната фотосинтеза, действителният процес на улавяне на въглерод от растенията, е спаднала средно с 57%.
В най-екстремните участъци от експеримента тундрата не само става по-слаб поглъщател, тя за кратко се превръща в източник на активен въглен, освобождавайки до 145 милиграма CO2 на квадратен метър на час в края на вегетационния период на 2015 г.
Спад на фотосинтезата
Това, което прави изследването наистина интересно, е че двата типа тундра са отслабнали по почти противоположни причини.
Влиянието на пингвините се очертава като ключова разлика между двата обекта.
В западната тундра, където почти няма регистрирани морски животни, отслабеното поглъщането на въглерода се дължи главно на рязък спад във фотосинтезата.
Антарктическите мъхове и лишеи са прекарали поколения в адаптация към свят с високи стойности на количеството ултравиолетови лъчи, изграждайки защитни пигменти като флавоноиди и каротеноиди и опростявайки листните структури, подходящи за интензивен светлинен стрес.
Учените подозират, че премахването на част от това излагане на UV лъчи е довело до това, че тези растения започват да преразпределят ресурси от фиксирането на активен въглен, като фотосинтезният им механизъм по същество е изваден от равновесие, вместо да бъде облекчен.
Размерът на ефекта от намаляването на фотосинтезата при най-силното намаляване на UV лъчи достигна ниво, което изследователите класифицират като средно до голямо в статистически план.
Изглед от остров Ардли с пингвини на хоризонта. Кредит: Wikipedia Commons
Влиянието на пингвините в източната тундра
В източната тундра, доминирана от пингвини, положението е почти обратното. Там фотосинтезата се променя малко, но дишането на екосистемата вместо това скача рязко.
Колониите от пингвини изхвърлят огромни количества органичен въглерод и азот в почвата под тях, изграждайки богати на хранителни вещества условия, които поддържат гъсти микробни съобщества.
Ако се намали стреса от UV лъчите, под който живеят тези микроби, тяхната активност изглежда се увеличава, ускорявайки разлагането и изпомпвайки повече въглероден диоксид обратно във въздуха.
Увеличението на дишането тук е достатъчно значително, за да се регистрира като силен статистически ефект само по себе си.
По-големите последици от изследването
Антарктическата тундра обхваща приблизително 72 000 квадратни километра, а континентът е местообитание на приблизително 3 милиона размножаващи се двойки пингвини.
Това означава, че специфичният механизъм, открит на остров Ардли - взаимодействието на намаляването на UV лъчението с хранителните вещества в почвата, доставени от пингвините - би могло правдоподобно да се случва върху значителна част от свободния от лед терен на континента.
Изследователите отбелязват, че техните открития идват от наблюдения, специфични за дадено място. Подобни ефекти обаче биха могли да възникнат и на други места, където богатите на хранителни вещества и бедните на хранителни вещества почви реагират различно на намаляващото излагане на ултравиолетови лъчи.
Взети заедно, констатациите показват, че удовлетворението от възстановяването на озона като добър пример за намаляване на вредното влияние на UV лъчите пропуска половината от картината.
За антарктическата тундра, адаптирана към интензивно ултравиолетово лъчение, намаляващата радиация може да донесе неочаквани промени, а не просто облекчение.
Резултатите показват, че възстановяването на озона може да промени баланса между фотосинтезата и дишането, променяйки количеството въглерод, което тези крехки екосистеми абсорбират и освобождават.
Справка: Ozone layer recovery weakens the Antarctic tundra carbon sink; Tao Bao, Xiyan Xu et al; Atmospheric and Oceanic Science Letters 2026, DOI: https://doi.org/10.1016/j.aosl.2026.100872
Източник: Ozone recovery is changing life in Antarctica in an unexpected way, Earth.com.
Още по темата
Земята
Защитавайки озоновия слой си докарахме нова заплаха: валят "вечни химикали"
Земята
Бързото нарастване на ракетните стартове застрашава крехкия озонов слой на Земята
Земята
Полярното сияние показва бързо разрушаване на озоновия слой и влияе върху електропотреблението в Северна Европа
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция
Откъде идва "химията" на междуличностните връзки?
Експериментален руски спътник се разпада в орбита и оставя следи от отломки