На глубине 100 футов биолюминесцентные организмы становятся основным источником света, показывают исследования

Новое исследование, опубликованное сегодня в Scientific Reports учеными из Университета Делавэра и их коллегами, показывает, что глубина 100 футов (около 30 метров) ниже поверхности океана является критической для экологической активности в период арктической полярной ночи — времени почти непрерывной зимней темноты. Именно на этой глубине атмосферный свет в толще воды ослабевает, и биолюминесценция морских организмов становится доминирующим источником света. Здесь же происходят значительные изменения в составе светящихся организмов.

Исследовательская группа с 2012 года изучает уровень биологической активности в арктическую полярную ночь. Преобладающее до недавнего времени научное мнение заключалось в том, что пищевая сеть в этот период остается в состоянии покоя. Биолюминесценция может объяснить, как некоторые организмы питаются и сохраняют активность, и как свет все еще может быть задействован в экологических процессах даже во время темноты.

Одним из интересных выводов стало то, что с увеличением глубины количество биолюминесценции в толще воды возрастало, а состав сообщества зоопланктона менялся: становилось меньше динофлагеллят и больше копепод, криля и гребневиков, которые излучают более яркий биолюминесцентный свет. Это изменение связано с так называемой «глубиной биолюминесцентной компенсации» — точкой перехода, где атмосферный свет ослабевает, и биолюминесценция берет верх. Это важное открытие для региона Баренцева моря к югу от Шпицбергена, где расположен крупный промысел.

Для количественной оценки биолюминесценции и идентификации организмов ученые использовали насосную систему, которая направляла организмы в устройство со светочувствительным датчиком. Турбулентность стимулировала животных светиться, а уникальные световые сигнатуры (кинетика люминесценции) позволяли определить виды. Исследование также указывает на связь с изменением климата: сокращение морского льда изменит световую среду в воде, что может повлиять на сроки весеннего цветения водорослей и динамику пищевой сети.