Исследование выявляет глубокие закономерности в глобально важных водорослях

Глобально важный вид океанических водорослей, кокколитофориды, необъяснимо малочислен в одном из самых продуктивных регионов Атлантического океана. К такому выводу пришли авторы новой статьи в журнале Deep Sea Research I. Массивный набор данных выявил закономерности в распределении этих организмов, проливая свет на механизмы океанического углеродного цикла и ставя новые вопросы.

Исследователи обнаружили, что кокколитофориды процветают и испытывают трудности в неожиданных районах Атлантики. Их максимальная численность наблюдается в субполярных и умеренных водах, и они удивительно редки у экватора, где обилие питательных веществ и солнечного света создаёт один из самых биологически продуктивных регионов мирового океана. Команда также выяснила, что некоторые виды кокколитофоридов процветают на глубине, в пределах или чуть выше важного водного слоя — «субантарктической модальной воды». Этот слой течёт на север из Южного океана, снабжая питательными веществами значительную часть глобального океана. Учёные предполагают, что бурный рост популяций кокколитофоридов в Южном океане истощает запас питательных веществ в этом слое и меняет его химию, делая его потенциально непригодным для этих водорослей к моменту достижения экватора.

«Субантарктическая модальная вода оказывает ошеломляющее влияние на большую часть глобального океана», — сказал ведущий автор работы Уильям Балч. — «Если кокколитофориды меняют её ключевые свойства, то они могут влиять на то, какие виды растут в пищевых сетях вплоть до экватора или даже в северном полушарии».

Набор данных был собран в ходе 10 исследовательских рейсов по программе Atlantic Meridional Transect, пересекающей Атлантику между Великобританией и южной оконечностью Южной Америки. Открытие также важно для интерпретации данных спутников NASA, измеряющих цвет океана, которые обнаруживают кокколитофориды по отражённому свету. Учёные установили, что не все виды сбрасывают свои известковые пластинки, и что пластинки в толще воды принадлежат всего нескольким видам. Это упрощает расчёты содержания углерода в кокколитофоридах по спутниковым данным. Понимание их распределения и рассеяния света критически важно для количественной оценки переноса углерода между поверхностью океана и морским дном, где он либо разлагается бактериями, либо захоранивается в осадке на тысячи лет.

В январе команда Балча отправится в новый рейс, чтобы ответить на ключевой вопрос: как именно кокколитофориды в Южном океане изменяют субантарктическую модальную воду до её движения на север. «Главный вопрос остаётся: чего не хватает в этой экваториальной воде, чтобы сделать её непригодной для роста кокколитофоридов в таком плодородном регионе мирового океана? — говорит Балч. — Разница в количестве кокколитофоридов на умеренных широтах и у экватора огромна, и она имеет колоссальные последствия для пищевых сетей океана и продуктивности всей планеты».