Пир и голод на абиссальной равнине

Животные, обитающие на абиссальной равнине в километрах под поверхностью океана, обычно получают мало пищи. Их основной источник еды — «морской снег», медленно оседающий из верхних слоёв воды. Однако исследователей давно озадачивал факт, что в долгосрочной перспективе этот постоянный поток не может объяснить всё количество пищи, потребляемой животными и микробами в донных отложениях. Новая работа исследователя из MBARI Кена Смита и его коллег показывает, что вспышки численности водорослей или животных у поверхности моря иногда приводят к мощным потокам органического материала, опускающимся на глубоководное дно. За несколько недель такие «пиры» могут доставить обитателям глубин столько же пищи, сколько обычно поступает за годы или даже десятилетия с обычным морским снегом.

Более 20 лет Смит и его коллеги изучали животных на абиссальной равнине в районе Станции M — исследовательского участка в 220 км от побережья Центральной Калифорнии. Илистое дно на глубине 4000 метров является домом для разнообразных глубоководных животных. Исследователи использовали несколько инструментов: осадочные ловушки для сбора морского снега, автоматические камеры для наблюдения за крупными животными и робота Benthic Rover для измерения потребления кислорода донными организмами, что позволило оценить количество потребляемой ими пищи.

Сравнив данные с 1989 по 2012 год, учёные обнаружили, что в 2011 и 2012 годах произошло три драматических события, доставивших огромное количество свежей пищи на дно. В июне-августе 2011 года массовое цветение диатомовых водорослей у поверхности привело к их быстрому опусканию. В марте-мае 2012 года стремительное размножение сальп (желеобразных пелагических животных) у поверхности привело к тому, что их погибшие тела ковром укрыли дно. В сентябре 2012 года ещё одно цветение водорослей было столь мощным, что забило осадочные ловушки.

Избыток пищи быстро потреблялся глубоководными животными и микробами, способствуя их росту и размножению. Часть органического углерода высвобождалась в воду в процессе дыхания, а большая часть включалась в донные отложения, где могла рециркулировать. Таким образом, мощные, но редкие импульсы пищи могут поддерживать жизнь на глубине годами.

Исследователи отмечают, что частота таких «пиров» у побережья Центральной Калифорнии и на других глубоководных участках мира, возможно, увеличивается. За последнее десятилетие усиление ветров в этом регионе приносит больше питательных веществ (например, нитратов) к поверхности, что, подобно удобрению, стимулирует цветение водорослей и сальп. Эти изменения могут быть связаны с глобальным потеплением или отражать естественные долгосрочные циклы в океане. Данные таких исследований необходимы для улучшения климатических моделей и моделей глобального цикла углерода.