Глубоководные кораллы зафиксировали драматические долгосрочные изменения в экосистеме Тихого океана

Долгоживущие глубоководные кораллы сохранили свидетельства крупного сдвига в экосистеме открытого Тихого океана, начавшегося около 1850 года, согласно исследованию учёных из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Результаты, опубликованные 15 декабря в журнале Nature, указывают, что изменения в основе морской пищевой цепи, наблюдаемые в последние десятилетия в Северном Тихоокеанском субтропическом круговороте, могли начаться более 150 лет назад, в конце Малого ледникового периода.

Глубоководные кораллы — колониальные организмы, которые могут жить тысячи лет, питаясь органическим веществом, опускающимся из верхних слоёв океана. Их древовидные скелеты состоят из твёрдого белкового материала, который включает химические сигнатуры их источников пищи. Таким образом, изменения в составе слоёв роста кораллов отражают изменения в организмах, обитавших в поверхностных водах в момент формирования каждого слоя. Учёные проанализировали скелеты кораллов, объединив радиоуглеродное датирование с новой методикой анализа изотопов азота в белках, и восстановили записи за последние 1000 лет.

Анализ показал, что около 1850 года произошёл сдвиг в источнике азота, питающем поверхностные воды открытого океана. Из-за снижения поступления азота из подповерхностных вод сообщество фитопланктона в основе пищевой сети стало всё больше доминироваться азотфиксирующими цианобактериями. Этот сдвиг, вероятно, является результатом расширения и потепления Северного Тихоокеанского субтропического круговорота, что привело к усилению стратификации (расслоения) вод и ограничило поступление питательных веществ с глубины.

Ключевым нововведением стало применение анализа отдельных аминокислот, который позволил разделить влияние трофического уровня и исходного источника азота на изотопный состав. Изменения оказались драматическими: увеличение доли азотфиксации на 17–27% с 1850 года после почти тысячелетия незначительных колебаний. Это меняет представление об открытых океанических круговоротах как о статичных «пустынях» и показывает, что наблюдаемые десятилетние колебания — лишь небольшие осцилляции на фоне масштабного долгосрочного тренда.