Сотрудники кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из Дании и Норвегии проанализировали фауну и сообщества беспозвоночных животных в озерах Шпицбергена. За последние 40 лет на Шпицбергене из-за глобального потепления образовалось множество новых озёр, и учёные выснили, что от возраста водоёма зависит его биоразнообразие. Работа проходила при поддержке Российского научного фонда (РНФ) в рамках мегапроекта МГУ «Ноев ковчег», её результаты опубликованы в журналах Polar Biology, Journal of Natural History, часть результатов находится в стадии публикации.

Арктические экосистемы крайне чувствительны к изменениям климата. Глобальное потепление приводит к увеличению температуры озёр и прудов, а также увеличивает длительность вегетационного сезона. Учёные отмечают и опосредованное влияние климата на экосистемы Арктики: увеличивается численность птиц, например гусей, которые с экскрементами обогащают среду элементами минерального питания. Обогащение экосистем в свою очередь приводит к изменению биогеохимических круговоротов веществ.

Большинство озёр Шпицбергена имеют ледниковое происхождение и находятся либо в заболоченной тундре, либо на моренных отложениях. За последние 100 лет местный климат (вслед за глобальным) заметно потеплел, прежде покрывавшие почти весь архипелаг ледники отступили от южных и западных берегов на несколько километров, и на освобожденной территории образовались многочисленные новые озёра. Поскольку ледник отступает в направлении от берегов к центру острова, то наиболее древние озёра находятся у берега моря, а более молодые — глубже от берега и ближе к леднику. Основываясь на литературных данных, исследователи разделили водоёмы на четыре категории: первые возникли недавно (в период с 2001 по 2010 годы), вторые — с 1990 по 2001, третьи — с 1972 по 1990, четвёртые — до 1972 года (возраст которых определить сложно). Зоопланктон в некоторых водоёмах был впервые обследован в 1910 году, что дало возможность его изменения примерно за сто лет.

В августе 2014 и 2015 годов учёные отобрали пробы со дна водоёмов и толщи воды из 75 озёр Шпицбергена, а также нескольких малых рек, ручьев, родниковых и временных водоемов. В собранных материалах был определен состав мейобентоса (донных организмов размером до 1 мм), макробентоса (преимущественно донных личинок насекомых, из которых наиболее разнообразны на Шпицбергене хирономиды) и зоопланктона (преимущественно веслоногих и ветвистоусых ракообразных). Изучались также фитопланктон, продуктивность сообществ и характер донных отложений в озерах.

В результате исследователи уточнили список беспозвоночных животных, обитающих на дне водоемов и в толще воды архипелага, и описали разнообразие формируемых ими сообществ, а также нашли семь видов ракообразных, прежде не известных на Шпицбергене. Факторный анализ показал, что ключевым фактором, определяющим видовое разнообразие в пресноводных сообществах, является возраст водоёмов, их дистанция от берега и от ледника. Чем дальше озеро расположено от ледника, тем более сложны и разнообразны сообщества бентоса и планктона. Кроме того, обилие и разнообразие беспозвоночных заметно выше в озерах, на которых отдыхают и питаются гуси и казарки.

«Анализ трансформации арктических экосистем под воздействием глобальных изменений климата является актуальной темой исследований в полярных широтах. Арктические сообщества наиболее чувствительны к глобальным изменениям условий следы, и являются перспективным объектом для мониторинга климатических изменений, происходящих на Земле», — рассказала один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ Елена Чертопруд.

Исследование арктических и высокогорных экосистем считается одним из актуальных трендов в биологии. Они занимают большие территории на планете, наиболее уязвимы к изменениям климата и слабо затронуты деятельностью человека. Изменения их биологического разнообразия и круговоротов веществ из-за глобального потепления может привести к положительной обратной связи. То есть смена климата приводит к изменениям экосистем, что в свою очередь тоже ведёт к глобальным изменениям климата.

В работе приняли участие сотрудники Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, Шпицбергенского международного университета (Норвегия), Норвежского института исследований природы, Университета Осло (Норвегия) и Копенгагенского университета (Дания). Исследование проходило в рамках проекта российско-норвежских проектов FREMONEC и BRANTA-DULCIS и проекта «Ноев ковчег» (направление «Животные»), осуществляемого при поддержке Российского научного фонда (РНФ).