Fig. 1. Karta över studieplatser. a. Läge för studieområdet på den antarktiska kontinenten. b. Plats för platser som nämns i studien:Ross Island (1), McMurdo Sound (2), Taylor Valley (3; rutan visar platsen för c.), Garwood Valley (4) och Miers Valley (5). c. Insättning av Taylor Valley som visar provtagningsplatser:Hjorth Hill (i), New Harbor (ii), Fryxell Basin (iii), höglandsdammar (iv), Bonney Basin (v). Kredit:Satellitbilder från Polar Geospatial Center. Grafik av Ruth Heindel.
När klimatförändringarna fortsätter att påverka Antarktis, glaciärsmältning och tining av permafrost kommer sannolikt att göra mer flytande vatten tillgängligt för mark och vattenlevande ekosystem i McMurdo Dry Valleys, potentiellt ge en mer näringsrik miljö för livet, enligt en Dartmouth -studie som nyligen publicerades i Antarktisk vetenskap .
Med en genomsnittlig årlig lufttemperatur på -2,2 F och en genomsnittlig nederbörd på 3-50 mm per år, McMurdo Dry Valleys i Antarktis domineras av torra jordar som är underlagda av permafrost. Dry Valleys ekosystem är starkt begränsat av flytande vatten och näringsämnen, vilket resulterar i begränsat organiskt material. Ett sådant begränsat näringsämne är fosfor, ett element som är viktigt för alla levande organismer. Att förstå den rumsliga fördelningen av fosfor i marken är avgörande för att identifiera var liv kan bli rikligare i framtiden.
Forskare i Dartmouth undersökte variationen av jordfosfor i McMurdo Dry Valleys genom att utvärdera två former av fosfor i ytjordprover:labil fosfor, som är omedelbart tillgänglig för organismer, och mineralfosfor, som måste brytas ned genom vittring innan organismer kan använda den. Forskarna analyserade hur föräldramaterial, landskapets ålder, jordkemi och struktur, och topografi påverkar de två formerna av fosfor.
Fynden indikerar att i McMurdo Dry Valleys, som för många andra regioner, de två formerna av fosfor, labil och mineralfosfor, är inte släkt. Även om bergart kan användas för att förutsäga mängden mineralfosfor i jordar, den förutsäger inte hur mycket fosfor som är tillgängligt för organismer. Istället, den tillgängliga fosforen befanns vara korrelerad med jordens konduktivitet, markstruktur och topografi. Fynden avslöjade också att landskapet åldras över en gradient på cirka 20, 000 till 1,5 miljoner år var inte en stark förutsägare för någon form av fosfor.
"Mineralfosfor, även om det för närvarande inte är tillgängligt för organismer, representerar ett stort lager av detta viktiga näringsämne som kan bli olåst i framtiden, säger huvudförfattaren Ruth C. Heindel, en doktorand i geovetenskaper vid Dartmouth.
När den globala uppvärmningen fortsätter att påverka McMurdo Dry Valleys i Antarktis, med fler smältvattenströmmar och vattenspår som vandrar över landskapet, mer mineralfosfor kommer sannolikt att bli tillgängligt genom stenvittring under århundraden till årtusenden. Fosforbelastningar kommer sannolikt också att öka till Dry Valleys akvatiska ekosystem, som för närvarande är några av de mest fosforbegränsade ekosystemen på planeten. När mer fosfor blir tillgänglig, mikroskopiska organismer, såsom nematoder, tardigrader, roter, alger och cyanobakterier, kan bli rikligare i McMurdo Dry Valleys.
