Лава вулкана Килауэа вызвала цветение фитопланктона у острова Гавайи

Во время извержения вулкана Килауэа в 2018 году миллионы кубических футов расплавленной лавы попали в бедные питательными веществами воды у острова Гавайи. Это привело к появлению в морской воде высоких концентраций питательных веществ, которые стимулировали рост фитопланктона, в результате чего образовалось обширное пятно микробов, заметное из космоса.

Исследование, проведенное учеными из Гавайского университета в Маноа и Университета Южной Калифорнии и опубликованное в журнале Science, показало, что эта биологическая реакция зависела от неожиданно высоких концентраций нитратов, несмотря на ничтожное содержание азота в базальтовой лаве. Исследователи установили, что нитраты попали в поверхностный слой океана, когда тепло от огромного объема лавы нагрело богатые питательными веществами глубинные воды и заставило их подняться, снабдив освещенный солнцем слой питательными веществами.

После наблюдения цветения фитопланктона на спутниковых снимках Центр микробной океанографии Гавайского университета организовал оперативную океанографическую экспедицию на исследовательском судне Ka'imikai-O-Kanaloa с 13 по 17 июля 2018 года. Команда провела круглосуточные работы вблизи зоны поступления лавы, чтобы изучить химический состав воды и биологическую реакцию на это событие.

Как выяснилось, из-за огромного количества лавы в воде растворенное железо и фосфат объединились в частицы, став недоступными для микробов. Вместо этого нагретая глубинная морская вода стала плавучей и вынесла нитраты, что вызвало цветение других классов фитопланктона.

Авторы предполагают, что этот механизм мог вызывать аналогичные события «удобрения» океана в прошлом, связанные с формированием Гавайских островов и другими значительными извержениями. В зависимости от локации, продолжительные извержения такого масштаба также могут облегчить большой приток нитратов из глубин океана и повлиять на крупномасштабную циркуляцию, биологию и химию океана.

«Экспедиция в июле 2018 года предоставила уникальную возможность воочию увидеть, как массивное поступление внешних питательных веществ изменяет морские экосистемы, тонко настроенные на условия с низким содержанием питательных веществ», — сказал один из ведущих авторов Сэм Уилсон.