Ученые тестируют «искусственное апвеллинг», чтобы узнать больше о сложном поведении океанических экосистем
Группа ученых изучает сложный процесс океанического апвеллинга, имитируя природу: они закачивают холодную, богатую питательными веществами воду из глубин Тихого океана и выпускают ее в поверхностные воды у Гавайев, где не хватает азота и фосфора для поддержания высокой биологической продуктивности. Исследователи используют энергию волн для подъема глубинной воды. Следующий шаг — создание насоса, способного выдержать суровые условия открытого океана, и проверка биологического отклика.
Цель эксперимента — понять, как морские микробные экосистемы реагируют на крупномасштабные возмущения. Это критически важно для оценки рисков манипуляций с этими огромными экосистемами, например, для решения проблемы накопления парниковых газов. Простое внесение питательных веществ может стимулировать рост нежелательных организмов и привести к выделению CO₂ из глубинной воды в атмосферу.
Ключом может быть закачка воды с определенного глубинного горизонта, где соотношение азота, фосфора и углекислого газа оптимально. В районе исследований к северу от Гавайев вода с глубины 300–700 метров имеет правильное соотношение, чтобы вызвать двухстадийное цветение фитопланктона: сначала диатомовых водорослей, а затем цианобактерий, фиксирующих азот.
«Во время нашего первого испытания океан разрушил наш насос за один день, — сказала Анджелик Уайт, научный сотрудник Университета штата Орегон. — Система работала, и мы смогли поднять холодную воду. Теперь нам нужно поработать над инженерной частью».
Исследователи подчеркивают, что обширные олиготрофные (бедные питательными веществами) регионы открытого океана занимают более двух третей площади океанов и почти 40% поверхности Земли. Понимание крупномасштабных взаимодействий в этих зонах критически важно для понимания изменений климата. Прежде чем рассматривать крупномасштабное вмешательство для секвестрации углерода, необходимо детально изучить биологический отклик с помощью небольших экспериментов.