Меньшие, чем ожидалось, фитопланктоны могут означать меньшее количество углерода, захороненного на дне океана

Исследование, включавшее первые в истории зимние отборы проб фитопланктона в Северной Атлантике, выявило клетки меньшего размера, чем ожидали ученые. Это означает, что ключевой механизм в борьбе с избытком углекислого газа в атмосфере может быть не таким мощным, как считалось ранее. Следовательно, широко используемые модели секвестрации углерода могут быть излишне оптимистичными.

Исследование микроскопических водорослей, проведенное Университетом штата Орегон в рамках проекта NASA North Atlantic Aerosols and Marine Ecosystems Study (NAAMES), было опубликовано на этой неделе в International Society for Microbial Ecology Journal. Весеннее цветение фитопланктона в Северной Атлантике, вероятно, является крупнейшим биологическим механизмом секвестрации углерода на планете каждый год, и размер клеток определяет, насколько быстро этот углерод погружается на глубину, — отметил ведущий автор исследования, микробиолог Стив Джованнони.

Фитопланктон, поглощая CO₂ в процессе фотосинтеза, является естественным стоком и одним из крупнейших способов удаления этого парникового газа из атмосферы. В рамках более крупного проекта NAAMES под руководством Майкла Беренфельда команда использовала измерения с судов и самолетов, а также данные спутников и океанских датчиков, чтобы прояснить годовые циклы фитопланктона.

Боланос, Джованнони и их коллеги отбирали пробы фитопланктона в западной части Северной Атлантики как в начале зимы, так и весной. Ранее Беренфельд обнаружил, что увеличение численности фитопланктона начинается в середине зимы, когда условия для роста наихудшие. Около половины организмов в весеннем цветении не могли быть генетически связаны с зимними образцами, что указывает на сложные жизненные стратегии или быстрый оборот сообществ.

Кроме того, диатомовые водоросли, которые, как считалось, доминируют в цветениях Северной Атлантики, часто не были основной частью генетических профилей проб, а когда были, то клетки оказывались мелкими. Алгоритмы, прогнозирующие экспорт углерода на основе спутниковых данных о хлорофилле, как правило, присваивают высокие коэффициенты экспорта, основываясь на наблюдениях за крупными диатомеями в восточной части Северной Атлантики. Новые данные показывают, что экстраполяция этих наблюдений на западную часть может быть некорректной.

Клетки диаметром менее 20 микрометров составляли большую часть биомассы фитопланктона в исследованных образцах. «Мы обнаружили, что разнообразные мелкие таксоны фитопланктона были неожиданно распространены в западной части Северной Атлантики, — сказал Джованнони. — Многовидовые цветения, которые мы описываем, могут иметь более низкую эффективность экспорта углерода, чем обычно предполагается в моделях».