Новые данные о древнейшем углероде океана

Используя новую методику, исследователи исключили один из потенциальных источников древнего растворенного органического вещества (DOM) в мировом океане. DOM — это органический материал, состоящий в основном из углерода, а также азота, серы, кислорода и других элементов, размером менее 0,7 микрометров, растворенный в морской воде. Поскольку DOM является крупным резервуаром углерода, это открытие имеет значение для его секвестрации в глубоководных районах (глубже примерно 200 метров), где оно может сохраняться сотни и тысячи лет.

Новое исследование показывает, что накопление DOM в глубоком океане происходит с незначительным вкладом органических сернистых соединений из морских осадков, что опровергает одну из ведущих гипотез о причинах его долговечности. «Наша работа помогла ответить на давний вопрос об углеродном цикле, отвергнув теорию о происхождении части древнего углерода», — говорит ведущий автор статьи Александрия Филлипс, постдок Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, проводившая исследование в Калифорнийском технологическом институте. Статья опубликована 7 октября в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Ученые проверили гипотезу о том, что долгоживущее DOM образуется в результате реакций с сероводородом в поровых водах донных осадков, создавая устойчивые к микробному разложению молекулы. Используя усовершенствованную методику анализа стабильных изотопов серы (³²S и ³⁴S), команда смогла работать с образцами в 100 раз меньшего объема — около 0,1 мг DOM. Изотопный состав серы в глубоководных образцах из Тихого и Атлантического океанов не соответствовал осадочному источнику, показав избыток тяжелого изотопа ³⁴S. Вместо этого соотношения изотопов почти совпали с таковыми у фитопланктона, что указывает на биологическое происхождение серы в DOM.

«Это классический пример того, как фундаментальные исследования в области методов измерений приводят к новым научным открытиям», — отмечает соавтор работы Алекс Сешнс. Результаты свидетельствуют, что сернистые соединения, составляющие менее 10% DOM, имеют динамичное биогенное происхождение, а не формируются в осадках.