Микроскопические микробы играют возрастающую роль в углеродном цикле китайских морей

Бактерии в океане, опосредующие микробную углеродную помпу (MCP), существенно влияют на углеродный цикл Земли. Эти крошечные одноклеточные организмы, размером менее 1 микрона, играют непропорционально большую роль в процессе секвестрации углерода. Они преобразуют лабильный органический углерод, производимый фитопланктоном, в рефрактерную форму, устойчивую к разложению в течение тысяч лет, что в конечном итоге удаляет углекислый газ из атмосферы. Действуя как «помпа», они переносят антропогенные парниковые газы в глубины океана, регулируя глобальный климат.

В новом исследовании, опубликованном в Science China Earth Sciences, международная группа учёных впервые количественно оценила этот процесс для регионального океана с помощью комплексной физико-биологической модели. Моделирование для Южно-Китайского моря показало, что скорость секвестрации углерода посредством MCP в среднем составляет около 1/6 от другого известного процесса — биологической помпы.

Одно из ключевых преимуществ такой модели — возможность прогнозировать будущее состояние океана. При сценариях потепления поверхности моря на 2 и 4 °C выяснилось, что мелкие планктонные организмы, благоприятные для MCP, менее уязвимы к снижению поступления питательных веществ. В сценарии потепления на 4 °C скорость секвестрации углерода посредством MCP может увеличиться примерно на 2% по сравнению с биологической помпой.

Учитывая, что огромный резервуар растворённого органического углерода в океане, сформированный в основном через MCP, содержит столько же углерода, сколько атмосфера, изменения в работе MCP могут значительно повлиять на баланс между этими двумя резервуарами. Результаты исследования даже предполагают потенциал геоинженерии с использованием концепции MCP.

«Это исследование является первой своевременной попыткой смоделировать процесс MCP в Китайском море», — отмечает первый автор работы, доктор Вэньфан Лу. Модель, хотя и находится на ранней стадии, выявляет важные факторы окружающей среды, контролирующие пространственное и временное распределение MCP, и закладывает основу для будущих климатических исследований.