Potravní řetězec v Severním ledovém oceánu narušuje překročení klíčového bodu zlomu - kvůli tání ledu mizí dusičnany

Studie Univerzity v Edinburghu ukazuje, že nezvratná změna chemického složení Severního ledového oceánu způsobená klimatickými změnami narušuje potravní řetězec oblasti. Rozsáhlý úbytek arktického mořského ledu vedl k prudkému poklesu hladiny dusičnanů (nitrátů), což má dopad na populace planktonu, ryb, mořských ptáků a mořských savců, tvrdí vědci.

Analýza odhaluje, že vystavení slunečnímu záření rozsáhlých mělkých oblastí oceánu, které byly dříve pokryty ledem, urychluje proces, který rozkládá dusičnany a odstraňuje je z mořské vody. Ty jsou podle studie nezbytné pro růst planktonu, jenž tvoří základ arktického potravního řetězce. Jejich snížená hladina tudíž omezuje množství života, které může ekosystém podporovat.

Klesající hladina dusičnanů by také mohla snížit schopnost Severního ledového oceánu ukládat uhlík, protože právě plankton hraje klíčovou roli při jeho zachycování z atmosféry prostřednictvím fotosyntézy, dodávají.

‍

Nedávné studie informovaly o výrazných změnách v populacích živočichů v arktických vodách, ovšem příčiny úbytku nebyly dostatečně chemicky objasněné. 

Vědci z Univerzity v Edinburghu nové poznatky o měnících se hladinách živin v Severním ledovém oceánu opírají o 20 let sběru vzorkovacích dat z Framova průlivu, brány, kterou arktické vody proudí do Atlantiku.

Analýza si všímá změn kolem roku 2009, kdy začaly hladiny dusičnanů ve vodách opouštějících Arktidu rapidně klesat, což se dle vědců časově protíná s drastickým úbytkem arktického mořského ledu, který tehdy nastartoval.

Rozsáhlá ztráta mořského ledu urychlila proces přeměny dusičnanů na plynný dusík – tzv. bentickou denitrifikaci – v mělkých kontinentálních šelfech, které pokrývají téměř polovinu Severního ledového oceánu, uvádí tým.

Přechod k podmínkám s omezeným obsahem dusičnanů naznačuje, že Severní ledový oceán bude v budoucnu schopen podporovat pouze menší druhy planktonu, což znamená, že v potravním řetězci bude k dispozici méně potravy.

Vzhledem k tomu, že podmínky dál mění úbytek mořského ledu, je podle vědců velmi nepravděpodobné, že by se Severní ledový oceán někdy vrátil do původního stavu.

Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby bylo možné pochopit možné širší dopady, které by změny v arktických vodách mohly mít na mořské populace v jiných částech světových oceánů, včetně severního Atlantiku.

Výzkum, publikovaný v časopise Communications Earth & Environment, byl podpořen projektem Changing Arctic Ocean Rady pro výzkum přírodního prostředí (NERC). Na práci se podíleli také vědci z Norského polárního institutu, Skotské asociace pro mořské vědy, Dánské technické univerzity a německého Institutu Alfreda Wegenera.

Marta Santos-García, doktorandka na Fakultě geověd Univerzity v Edinburghu, která studii spoluvedla, uvedla: „Po léta se předpokládalo, že úbytek mořského ledu v Severním ledovém oceánu povede k nárůstu růstu fytoplanktonu, protože k povrchovým vodám se dostane více slunečního světla. Naše zjištění ale naznačují, že se tento vztah změnil: zdá se, že se Severní ledový oceán posunul od systému omezeného hlavně světlem k systému stále více omezenému dostupností dusičnanů, což má dalekosáhlé důsledky pro mořské ekosystémy, potravní řetězce a roli Arktidy v klimatu Země.“

Profesor Raja Ganeshram z Fakulty geověd na Univerzitě v Edinburghu, který studii vedl v posledních dvou desetiletích, uvedl: „Změny, o nichž informujeme, naznačují, že ekosystém Severního ledového oceánu překročil kolem roku 2009 bod zlomu. Je třeba pečlivě sledovat, jak se tato změna šíří potravním řetězcem, dopady mimo jiné ovlivní komerční rybolov v severním Atlantiku.“

Popsaná změna ve fungování biogeochemických cyklů v rámci Severního ledového oceánu přibližuje tento unikátní ekosystém k chování oceánů středních zeměpisných šířek. Biogeochemické cykly významně ovlviňují i primární produkci a druhové složení organismů obývajících tyto polární oblasti. S úbytkem mořského ledu se dostává do povrchové vrstvy oceánu více světla, což urychluje některé procesy, zintenzivňuje cyklus dusíku i uhlíku. Na tyto změny ve fyzikálně chemickém složení mořské vody bude nepochybně navazovat i migrace nepůvodních druhů orgnanismů z nižších zeměpisných šířek. Tato migrace směrem na sever je už popisována např. pro řadu druhů ryb. Změna mořské biodiverzity následně může významně ovlvinit i biodiverzitu na pevnině. Pevninské ekosystémy v polárních oblastech jsou totiž hlavně závislé na živinách z moře, což se projevuje v potravních řetězcích. Např. většina hnízdídích druhů ptáků se živí mořskými organismy, stejně tak mořští savci – tuleni, mroži, říká Jan Kavan, český polární geograf a hydrolog působící v Centru polární ekologie na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích

Je velmi dobře vidět, že mořský led jako specifická část kryosféry a jeho zrychlující se tání má následky na klimatický systém (Arktická amplifikace = změna albeda a tím pádem vysoká absorpce tepelné energie ze Slunce), biogeochemické cykly i biodiverzitu. Současné předpovědi vývoje mořského zámrzu ukazují, že během následujících desetiletí pravděpodobně dojde k úplnému roztání trvalého zámrzu. To ještě urychlí a prohloubí popisované změny. Otázkou zůstává jak se úbytek ledu projeví na oceánském proudění, tedy zásadnímu procesu ovlivňujícímu podnebí u nás v Evropě, dodává Jan Kavan.

‍‍

DOI 10.1038/s43247-026-03569-x

‍