Как морской снег влияет на климат и углеродный цикл Земли

Океан обладает удивительной системой переработки органики, которая напоминает пищеварительную систему.

Фото: unsplash.com by Thierry Meier, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Море

От мелких частиц и экскрементов до остатков планктона — все эти материалы медленно дрейфуют в глубины океана. Этот процесс, известный как "переваривание углерода", играет ключевую роль в глобальном углеродном цикле.

Морской снег и бактерии

Оседающие частицы, называемые морским снегом, могут слипаться или распадаться, что влияет на их скорость падения. Бактерии активно участвуют в этом процессе, разлагая частицы и тем самым изменяя их свойства. Все это опускается в темные воды, вытягивая углерод из атмосферы и связывая его в виде биомассы на морском дне.

Однако точные объемы углерода, которые накапливаются на дне, остаются предметом споров. Исследователи изучают механизмы, влияющие на этот процесс: от состава частиц до пищевых предпочтений микроорганизмов.

Например, фитопланктон замедляет оседание частиц, а бактерии, питающиеся биомолекулами в планктоне, могут существенно влиять на объем углерода, который доходит до дна.

Технологии для изучения океана

Современные методы анализа, такие как секвенирование ДНК и улучшенные датчики, помогают ученым лучше понять этот процесс.

“Связь между поверхностными процессами и происходящим на дне океана существует, но механизмы её работы остаются слабо изученными” — отмечает Коллин Дюркин, океанограф из Научно-исследовательского института аквариума Монтерей-Бей. 

Бенджамин Ван Муй, исследователь Океанографического института Вудс-Хоул, обнаружил, что бактерии в морском снегу предпочитают питаться планктоном из-за содержания липидов и жирных кислот, которые составляют до 30% органических веществ на поверхности океанов.

Эти пищевые предпочтения напрямую влияют на углеродный цикл и его масштабы. Чтобы изучить этот процесс, ученые устанавливают автономные камеры и датчики для фиксации поведения частиц в разных регионах и сезонах.

Этот подход позволяет детально наблюдать за процессами, происходящими в "пищеварительной системе" океана, и лучше понимать глобальную роль океанов в накоплении углерода.

Уточнения

Фитопланкто́н (от греч. φυτóν — растение и πλανκτον — блуждающий, странствующий) — часть планктона, которая может осуществлять процесс фотосинтеза. К фитопланктону относятся протококковые водоросли, диатомовые водоросли, динофлагелляты, кокколитофориды, и другие одноклеточные водоросли (часто колониальные), а также цианобактерии.