Антарктида оказалась уязвимой для инвазий через морской мусор

Антарктида получает плавучие частицы с других островов и континентов южного полушария, что несет риск вторжения инвазивных видов. В наибольшей степени такой опасности подвержен Антарктический полуостров и в целом западный сектор материка из-за слабого буфера морского льда. К таким выводам пришли ученые после моделирования переноса плавучих объектов к шельфу Антарктиды. Результаты их исследования опубликованы в журнале Global Change Biology.

Антарктида в биогеографическом отношении считается изолированным континентом, и окружающие ее морские экосистемы имеют высокую долю эндемичных видов. Тем не менее попадание инвазивных видов в антарктический регион все же возможно. Обычно исследуют антропогенные пути инвазий: люди прибывают на судах, которые подвержены биообрастанию, а еще чужеродные организмы могут достичь континента в балластных водах. Однако недавно стало известно, что существуют жизнеспособные естественные пути для перемещения биоты с субантарктических островов: мелкие организмы проникают на континент на дрейфующих объектах, то есть их приносит морской мусор, и этот путь до сих пор слабо изучен.

Ученые под руководством Ханны Доусон (Hannah Dawson) из Университета Нового Южного Уэльса выяснили, способны ли мелкие плавучие объекты с других континентов достигать берегов Антарктиды и какими путями они могут это делать. Для этого они смоделировали ситуацию, в которой дрейфующие обломки древесины, фрагменты пластика и бурые водоросли Durvillaea antarctica ежедневно с 1997 по 2018 год выпускались в океан с 10 крупных массивов суши в южном полушарии. Это соответствует годовому поступлению порядка 35 миллионов частиц, что близко к оценкам их реального присутствия в Южном океане. Авторы использовали модели ACCESS-OM2-01 для воспроизведения поверхностных океанических течений, Wave Watch III для учета дрейфа Стокса, который во многом определяет особенности перемещения мусора и обломков в океане, а также Parcels 2.2 для отслеживания переноса мелких частиц и JRA55-do для учета ветров.

Антарктида оказалась связана переносом частиц со всеми массивами суши южного полушария: это значит, что плавучие объекты из всех источников как минимум раз в несколько лет достигали ее побережья или островов на шельфе. Слабее всего была связь с Новой Зеландией, Южной Африкой и Австралией, а сильнее всего — с субантарктическими островами Южной Георгией, архипелагом Кергелен и островом Маккуори. Частицы с острова Маккуори достигают Антарктиды быстрее всего — в среднем за 265 дней, а их путь из Южной Африки занимает более двух лет. Наиболее уязвимы для поступления таких объектов оказались Антарктический полуостров, Южные Шетландские острова и в целом западный сектор материка.

Приток частиц в течение года был практически равномерным, с небольшим пиком в осенний период (с марта по май). Периоды максимальной связности между Антарктидой и другими массивами суши наблюдались во время штормов. На некоторых участках (моря Росса и Уэдделла) материк был защищен от притока частиц благодаря буферу из морского льда, но у половины побережья такой буфер отсутствует, что особенно заметно в северной части Антарктического полуострова. Авторы отметили, что результаты моделирования указывают на риск попадания инвазивных видов путем океанических течений и дрейфа, и особенно остро в мониторинге и смягчении последствий этого нуждается Антарктический полуостров.

Для аборигенных видов и завязанных на них экосистем опасны не только инвазии, но и климатические изменения. В меняющейся среде обитания местным видам становится все сложнее конкурировать с пришельцами, а еще они более уязвимы к экстремальным климатическим явлениям — волнам жары, засухам, штормам, наводнениям и резким заморозкам.