Оазис Чаунской губы: откуда в Восточно-Сибирском море участок с аномально теплой водой?

Район залива Чаунская губа в Восточно-Сибирском море у берегов Чукотки известен своей уникальной морской экосистемой — необычным для Арктики «оазисом жизни». Еще в 1980-х годах ученые обнаружили, что там, в одном из самых холодных морей на планете, есть участок с аномально теплой водой. И его населяют теплолюбивые виды, которые обычно не встречаются в этих местах. Российские океанологи наконец выяснили, что поддерживает жизнь в этом «оазисе».

Исследование проводилось с помощью собственной разработки наших ученых — роботизированного комплекса Smart Fish, и было поддержано грантами Российского научного фонда. Результаты опубликованы в научном журнале Communications Earth & Environment.

Отсканировать море

Специалисты Тихоокеанского океанологического института РАН и Института океанологии им. Ширшова РАН с коллегами исследовали этот уникальный участок — рефугиум (лат. «убежище») в акватории Чаунской губы в течение нескольких лет. Smart Fish позволил просканировать толщу воды и придонные горизонты прямо с борта судна на большой скорости. А затем проанализировать огромный объем собранных измерений с применением машинного обучения.

Океанологи получили данные о температуре, электрической проводимости, давлении, содержании кислорода и других показателях в водах «оазиса». Гидробиологи же изучили местный планктон в пробах воды и донных обитателей из проб грунта.

В результате ученые обнаружили в юго-западной части залива у мыса Наглейнгын зону с аномально высокой температурой воды на глубине 10-15 метров. Она отличалась в среднем на 4–5 градусов от окружающих вод. Также в Чаунской губе оказалось повышено содержание изотопов радия, который в таких количествах присутствует в грунтовых водах. А в зоне с температурной аномалией их было еще больше.

Вихрь теплой воды

Измерения других изотопов подтвердили догадки экспертов: теплые воды, более соленые, богатые органикой и минеральными питательными веществами, имеют грунтовое происхождение и постоянно поступают со дна, подпитывая «оазис». Кроме того, исследователи выявили циклонический вихрь (круговорот воды против часовой стрелки), который опускает эти теплые воды ко дну моря прямо в место обитания теплолюбивых организмов.

«Эти биологические сообщества поддерживаются гидротермальным подводным сбросом грунтовых вод: он доставляет в залив тепло, соленость, питательные вещества и микроэлементы. Циклонический вихрь смешивает теплые, богатые питательными веществами грунтовые воды с богатыми кислородом поверхностными водами, в результате чего в Чаунском заливе образуется водная масса, схожая по физическим и химическим свойствам с высокопродуктивными водами северной части Тихого океана и юга Чукотского моря», — объяснили авторы исследования.

Нездешний рак и случайный криль

Гидробиологи в ходе исследования сделали еще одно открытие — среди обитателей оазиса нашли новые нетипичные для Арктики виды — рака-отшельника Pagurus capillatus из дальневосточных морей и криль Thysanoessa, который, предположительно, был случайно занесен в холодные моря.

По мнению специалистов, оазис Чаунской губы мог возникнуть около 9–5 тысяч лет до нашей эры, когда климат Ледовитого океана был мягче. До сих пор оставалось загадкой, как там выживают любящие тепло существа. Теперь причины появления этого «убежища», похоже, раскрыты. Молекулярный генетический анализ в будущих исследованиях поможет выяснить, откуда эти теплолюбивые организмы проникли в Арктику.