---

Lodowce jako źródło zawiesiny i składników odżywczych – nowe spojrzenie z Arktyki

Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem dra Łukasza Stachnika z Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego UWr dowodzi, że lodowce dolinne mogą mieć ważny wkład w dostarczanie składników odżywczych do ekosystemów arktycznych. Wyniki badań zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie Chemical Geology.

Lodowce, oprócz roli w globalnym obiegu wody, są aktywnym źródłem zawiesiny mineralnej, która powstaje w wyniku intensywnej erozji lodowcowej. Zawiesina ta, bogata w drobne cząstki skalne, trafia do wód roztopowych i dalej do ekosystemów rzecznych i morskich. Co istotne, na powierzchni tych cząstek mogą być adsorbowane składniki odżywcze, takie jak żelazo, krzem czy fosfor, które w tej formie stają się biodostępne dla organizmów wodnych.

Zawiesina lodowcowa nie jest więc jedynie materiałem skalnym – pełni funkcję nośnika biodostępnych form składników odżywczych. Żelazo adsorbowane na zawiesinie, szczególnie w formie reaktywnych faz takich jak ferryhydryt, może stymulować rozwój fitoplanktonu, a amorficzna krzemionka jest niezbędna dla okrzemek. Fosfor, choć często występuje w niższych stężeniach, również może być uwalniany z cząstek zawiesiny w odpowiednich warunkach. W efekcie, lodowce dolinne stają się ważnym ogniwem w dostarczaniu składników odżywczych do środowisk wodnych, co może wpływać na produkcję pierwotną i sekwestrację węgla.

Zróżnicowanie przestrzenne procesów wietrzenia chemicznego pod lodowcem kształtuje dostawę składników pokarmowych adsorbowanych na zawiesinie. Wyniki przedstawione w artykule opracowanym przez międzynarodowy zespół badawczy pod kierunkiem dr Łukasza Stachnika wskazują, że utlenianie siarczków żelaza (Fe) pod lodowcem może prowadzić do wzbogacenia osadu transportowanego przez wody lodowcowe w biodostępną formę żelaza adsorbowanego na powierzchni cząsteczek zawiesiny. W miejscach, gdzie dominują inne procesy geochemiczne – w tym wietrzenie krzemianów – obserwuje się zwiększoną zawartość krzemu (Si) oraz fosforu (P) na powierzchni cząsteczek zawiesiny. Te różnice są bezpośrednio związane z lokalną geologią podłoża lodowca i strukturą systemu drenażu subglacjalnego.

Jak pokazują wyniki badań zespołu kierowanego przez dr Stachnika, ładunek biodostępnego żelaza adsorbowanego na zawiesinie był aż 42 razy większy niż ładunek żelaza w formie rozpuszczonej, a dla krzemu – trzykrotnie większy. Oznacza to, że pomijanie form związanych z zawiesiną w analizach biogeochemicznych może prowadzić do poważnego niedoszacowania rzeczywistego wkładu lodowców w dostarczanie składników odżywczych. Lodowiec Werenskiolda, jako przykład lodowca dolinnego w Arktyce, może być istotnym źródłem biodostępnych form żelaza i krzemu dla przybrzeżnych ekosystemów arktycznych, szczególnie w kontekście postępującego ocieplenia klimatu i wzrostu intensywności topnienia lodu.

Artykuł jest efektem współpracy pomiędzy wieloma jednostkami naukowymi z Polski i z zagranicy, w tym: Uniwersytetem Wrocławskim, Uniwersytetem Śląskim, Uniwersytetem Warszawskim, GFZ – Helmholtz Centre for Geosciences (Potsdam), University of Pennsylvania (USA), Arctic University of Norway (UiT), CNR – Institute of Polar Science (Włochy), Ca’ Foscari University of Venice, University of Basel (Szwajcaria) oraz Freie Universität Berlin.

Badania zostały zrealizowane w ramach projektu FLOURISH (NCN SONATA 17, nr UMO-2021/43/D/ST10/00687) oraz dzięki stypendium im. Mieczysława Bekkera (NAWA, nr BPN/BEK/2021/1/00431), które otrzymał dr Łukasz Stachnik.

Nota bibliograficzna

Stachnik, Ł., Hawkings, J., Spolaor, A., Stachniak, K., Ignatiuk, D., Sitek, S., Janik, K., Łepkowska, E., Burgay, F., Syczewski, M.D., Segato, D., Forjanes, P., Benning, L.G. (2025). Controls of sediment-bound and dissolved nutrient transport from a glacierised metasedimentary catchment in the high Arctic. Chemical Geology, 691, 122940. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2025.122940

Impact Factor (5-letni): 4.2
Punktacja MNiSW: 140 pkt