Как фитопланктон выживает в океанических круговоротах с низким содержанием питательных веществ

Исследование, проведенное Эдвардом Доддриджем из Массачусетского технологического института (MIT), показало, что рост фитопланктона в субтропических круговоротах — обширных океанических течениях с дефицитом питательных веществ — зависит от слоя воды ниже поверхности. Этот слой способствует рециркуляции питательных веществ обратно в освещенную солнцем зону.

Это открытие важно, поскольку объясняет давнюю загадку о том, как основа морской пищевой цепи выживает в этих "океанических пустынях". Субтропические круговороты играют ключевую роль в поглощении углерода океаном, и биологические процессы, зависящие от фитопланктона, опосредуют значительную часть этого поглощения. Понимание механизмов поставки питательных веществ критически для прогнозирования продуктивности этих экосистем.

Используя компьютерную модель, ученые обнаружили, что ключевую роль играет толщина однородного слоя воды (mode water) под поверхностным слоем. "Чем толще этот однородный слой, тем дольше частицы (отмерший фитопланктон) падают через него, и тем больше их питательных веществ поглощается водой, чтобы быть переработанными в пищу", — объясняет Доддридж. Модель также подтвердила влияние на концентрацию питательных веществ таких процессов, как eddy pumping и горизонтальная конвергенция вод (residual Ekman transport). Проверка с помощью спутниковых данных и данных с автономных роботов поддержала выводы модели.