Выбросы серы морскими водорослями снижались в ледниковые периоды

Вопреки устоявшимся представлениям, производство серы мельчайшими морскими водорослями сокращалось в ледниковые периоды, и его связь с климатом оказалась теснее, чем считалось ранее. К такому выводу пришли учёные из Японии, чьё исследование опубликовано 19 июля 2019 года в журнале Nature Communications. Более чёткое понимание связи между климатом и морским фитопланктоном — микроскопическими одноклеточными водорослями, обитающими в поверхностных водах океана, — поможет точнее учитывать это влияние в будущих климатических моделях.

Сера, производимая морским фитопланктоном, влияет на баланс между поступающей энергией Солнца и уходящей энергией, которую Земля отражает обратно в космос. Она также может служить индикатором первичной продуктивности фотосинтезирующего фитопланктона в Южном океане. Поскольку фитопланктон также играет важную роль в удалении углекислого газа из атмосферы, он может существенно влиять на климат.

Морской фитопланктон выделяет диметилсульфид (ДМС) — органическое серосодержащее соединение, которое придаёт морю характерный запах. При окислении ДМС может образовывать серные аэрозоли, служащие ядрами конденсации облаков. Таким образом, увеличение количества серы способствует охлаждению Земли как за счёт рассеивания излучения, так и за счёт его отражения обратно в космос через эффект альбедо. Исследование серы и метансульфоната — продуктов окисления диметилсульфида — в антарктических ледяных кернах является полезным инструментом для изучения связи серного цикла и климата.

«Предыдущие исследования ледяных кернов в Антарктиде, которые предполагали, что большая часть не-морского сульфата происходит от выбросов ДМС фитопланктоном, не показывали связи между морским фитопланктоном и выбросами серы, а значит, и первичной продуктивностью, и климатом, — отметила профессор Кумико Гото-Азума из Национального института полярных исследований. — Это противоречит данным морских отложений, которые показывают увеличение экспортной продукции в антарктической зоне Южного океана, что говорит о возросшей первичной продуктивности».

Новые записи в ледяных кернах, полученные на станции «Купол Фудзи» в Восточной Антарктиде и охватывающие последние 720 000 лет, показывают, что значительная часть не-морского сульфата, который традиционно считался представителем сульфата от морского фитопланктона, вероятно, имеет наземное происхождение и связана с пылью в ледниковые периоды. «Скорректировав это, мы провели пересчёт сульфата от фитопланктона и обнаружили, что его поток снижается в ледниковые периоды и увеличивается в межледниковья, — пояснила Гото-Азума. — Наши результаты свидетельствуют о снижении выбросов диметилсульфида в антарктической зоне Южного океана во время ледниковых периодов и представляют новые доказательства того, как связаны серный цикл Южного океана и климат».