Ледовая жизнь Арктики
Когда говорят о живом мире Арктики, зачастую представляют белых медведей, оленьи пастбища, лежбища тюленей и моржей, но мало кто знает, какая разнообразная жизнь скрывается во льдах Северного Ледовитого океана.
Обитатели морского льда на протяжении долгого времени оставались вне поля зрения исследователей. О том, что морские льды Арктики не безжизненны, стало известно только с середины XIX века. Основным объектом исследования в то время была ледовая флора. Немецкий натуралист Христиан Эренберг (Christian Ehrenberg) первым описал диатомовые водоросли из арктических многолетних льдов. А в конце XIX века во время трёхлетнего дрейфа норвежской полярной экспедиции (1893—1896 годы) на шхуне «Фрам» в Северном Ледовитом океане норвежский полярный исследователь Фритьоф Нансен впервые обнаружил простейших. Также он зафиксировал «цветение» диатомовых водорослей, которые придавали поверхности льда коричневато-красный оттенок, и сообщил о скоплении водорослей в снежницах. После этих открытий изучением ледовых водорослей и фитопланктона стали заниматься многие полярные исследователи и биологи во всём мире.
Северный Ледовитый океан — самый маленький и мелководный океан нашей планеты. Его площадь составляет около 14 млн км2 — это всего лишь 2,8% общей площади и 1,3% объёма воды Мирового океана. Его средние глубины — приблизительно 1200 м, а максимальная глубина 5527 м зафиксирована в проливе Фрама (впадина Моллой, Гренландское море). Северный Ледовитый океан полностью расположен в Северном полушарии и окружён берегами Евразии и Северной Америки. Он сообщается с Тихим океаном через узкий и мелководный Берингов пролив и с противоположной стороны с Атлантическим океаном через широкий и глубоководный пролив Фрама. Большую часть рельефа дна океана занимает материковый шельф (> 45% площади дна), который расположен в окраинных арктических морях. По физико-географическим особенностям и топографии дна в пределах Северного Ледовитого океана выделяют три акватории: Северо-Европейский, Арктический и Канадский бассейны.
Гидробиолог и полярный исследователь Пётр Петрович Ширшов, будучи участником первой советской научно-исследовательской экспедиции на дрейфующей станции «Северный полюс-1» (СП–1, 1937 год), впервые обратил внимание на высокую продуктивность в прикромочной ледовой зоне и положил начало изучению сообществ, связанных с морским льдом. С 1969 года на станции «Се- верный полюс-18» (СП-18) начались первые в мире погружения с аквалангом под многолетний морской лёд толщиной от 2 до 5 м по пути дрейфа в Арктическом бассейне. Во время дрейфа станции СП-22 (1980 год) были обнаружены «подлёдные леса», представленные диатомовыми водорослями Melosira arctica. Обширный материал по криофлоре на основе многолетних наблюдений получили и обобщили Пётр Иванович Усачёв и Игорь Алексеевич Мельников.
Такие находки микроскопических организмов натолкнули учёных на мысль о том, что морской лёд представляет собой среду, где происходят сложные взаимодействия между теми, кто производит органическое вещество, и теми, кто его потребляет и разлагает. Но только с середины XX века биологи начали изучать разнообразную ледовую и подлёдную фауну и описывать новые виды, что стало следующим важным шагом в исследовании сообщества морского льда.
Среди организмов, которые живут в тесной связи со льдом, есть виды, которые были впервые обнаружены и описаны исключительно из арктических морских льдов. Например, в многолетних льдах центральной части Арктики (СП-22, 1981 год) И. А. Мельников впервые обнаружил живых нематод (круглых червей), которых впоследствии нематодолог Алексей Валерьевич Чесунов описал как новый ледовый вид — Theristus melnikovi. Позднее А. В. Чесунов вместе с Францом Риманом (Franz Riemann, Германия) и Дарьей Андреевной Портновой описали ещё три новых вида нематод из сезонных льдов Белого и Лаптевых морей. В 2008 году международная группа морских биологов описала новый вид и род гидроидного полипа Sympagohydra tuuli из морских прибрежных льдов моря Бофорта.
Несколько исследователей, в числе которых Игорь Алексеевич Мельников, независимо друг от друга установили тесную связь бокоплавов и веслоногих ракообразных со льдом — одни, изучая керны льда, другие — с помощью ловушек и водолазных погружений. А благодаря созданию подлёдного трала удалось оценить пути миграции полярной тресочки Boreogadus saida до 87,5° с. ш.
Формирование морского льда
Чтобы понять, где же именно проводят свою жизнь ледовые организмы, следует познакомиться с самой средой обитания.
В Арктике морские льды представлены толстыми многолетними льдами, расположенными в Центральном Арктическом бассейне, прилегающем к Канадскому Арктическому архипелагу, Гренландскому побережью и морю Бофорта, и менее мощными, ежегодно образующимися сезонными однолетними льдами в окраинных арктических морях. Некоторые моря — места генерации новых льдов, которые питают Центральную Арктику. Однако прежде чем стать многолетним, морской лёд должен не только преодолеть огромное расстояние и не растаять, но и пройти несколько стадий развития.
Морской лёд, в отличие от пресноводного, образующегося на поверхности рек, озёр, водохранилищ и прудов, представляет собой неоднородное тело, состоящее из кристаллов пресного льда, жидких и газообразных включений и посторонних примесей. Соотношение этих компонентов зависит от условий образования льда и последующих происходящих в нём процессов.