Навколо Антарктики відбуваються малопомітні, але надзвичайно важливі зміни: фітопланктон, мікроскопічні водорості, що формують основу океанічної екосистеми, змінює свою структуру. Це відкриття може мати серйозні наслідки не лише для харчових ланцюгів Південного океану, але й для глобального клімату, адже фітопланктон відіграє ключову роль у поглинанні та збереженні вуглецю.
Протягом останніх 25 років науковці використовували дані супутників Європейського космічного агентства та понад 14 тисяч зразків води, зібраних між 1997 і 2023 роками. За допомогою моделей машинного навчання вони поєднали спостереження за кольором океану, температурою поверхні води й площею морського льоду, щоб простежити за змінами у складі різних груп фітопланктону.
Найпомітнішою тенденцією виявилося різке скорочення популяцій діатомових водоростей, які є найбільш ефективними у збереженні вуглецю. Їхні тверді кремнієві оболонки, після загибелі клітин, несуть вуглець у глибини океану, де він може зберігатися сотні років. Крім того, саме діатомеї є основною їжею для криля, яким харчуються кити, пінгвіни та тюлені. Зменшення їх чисельності означає ослаблення як глобального «біологічного насоса вуглецю», так і стабільності морських харчових ланцюгів.
Хоча після відступу морського льоду у 2017 році в деяких регіонах діатомеї почали відновлюватися, натомість активно зростали менш ефективні у збереженні вуглецю види, такі як криптофіти та гаптофіти. У Західній Антарктиці скорочення діатомових триває й досі, що викликає занепокоєння вчених.
Виявлення таких змін стало можливим завдяки супутниковим технологіям, які аналізують світло, відбите від поверхні океану. Вимірювання у зеленій та синій частині спектра дозволяють визначати вміст хлорофілу та інших пігментів, що вказують на типи фітопланктону. Це поєднання дистанційних методів і даних безпосередніх проб відкриває шлях до створення глобальних карт змін цих мікроорганізмів у часі.
Оскільки довготривалі записи про динаміку фітопланктону досі були обмеженими, ЄКА започаткувала новий проєкт Phyto-CCI, спрямований на вдосконалене супутникове відстеження цих організмів. Це дозволить краще зрозуміти їхній внесок у здоров’я океану та глобальну кліматичну систему.
Дослідження, опубліковане у журналі Nature, чітко демонструє: Південний океан уже переживає трансформацію під впливом зміни клімату. Те, що відбувається на мікроскопічному рівні, може визначити майбутнє вуглецевого балансу планети та стійкість однієї з найважливіших екосистем світу.
