Ученые из Университета Южной Дании выяснили, что огромное давление на больших глубинах океана высвобождает питательные вещества из опускающихся органических частиц, известных как «морской снег». Это открытие меняет представления о жизни в глубоководных экосистемах и о глобальном цикле углерода.
«Морской снег» – это скопления мертвых водорослей и других органических остатков, которые медленно тонут в толще воды. Исследование показало, что на глубине от двух до шести километров гидростатическое давление буквально выжимает из этих частиц растворенный углерод и азот. Эти вещества служат мгновенным источником пищи для окружающих микробов, которые, как считалось ранее, живут в крайне бедной питательной среде.
По оценкам авторов работы, опубликованной в журнале Science Advances, в процессе погружения частицы «морского снега» могут терять до 50% углерода и до 63% азота. Это напрямую влияет на то, как океан поглощает и хранит углерод.
Прежде научные модели предполагали, что большая часть углерода из «морского снега» достигает дна и на миллионы лет консервируется в донных отложениях. Новые данные указывают, что значительная доля углерода не доходит до дна, а остается в растворенном виде в толще воды. Там он может находиться сотни или тысячи лет, прежде чем вернуться в верхние слои океана и затем в атмосферу.
Чтобы проверить свою гипотезу, биологи воссоздали «морской снег» в лаборатории из диатомовых водорослей и поместили его в специальные барокамеры, имитирующие давление на большой глубине. Эксперимент подтвердил, что из частиц высвобождаются белки и углеводы, легко усваиваемые микробами. В ответ на появление питательных веществ численность бактерий за двое суток увеличилась в 30 раз.
Поскольку такой же эффект наблюдался с разными видами водорослей, ученые считают, что этот механизм широко распространен в Мировом океане. Следующим шагом станет экспедиция в Северный Ледовитый океан на немецком судне «Поларштерн». Исследователи планируют найти в пробах воды молекулярные следы этого процесса, чтобы подтвердить лабораторные результаты в естественных условиях.
