Поглощают ли океаны больше CO₂, чем ожидалось?

Новое исследование под руководством Центра Гельмгольца Хереон (Helmholtz Center Hereon) предполагает, что фитопланктон может активно мигрировать по вертикали между глубинными слоями и поверхностью воды, чтобы получать как свет в верхних слоях, так и питательные вещества из больших глубин. Если эта теория подтвердится, это будет иметь огромные последствия для расчётов естественного углеродного насоса и текущих оценок углеродного бюджета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Моря и океаны являются одним из крупнейших поглотителей углерода, ежегодно абсорбируя около 30% CO₂, производимого человеком, во многом благодаря фитопланктону. До сих пор в моделях фитопланктон рассматривался как пассивные частицы, переносимые течениями. Авторы работы, включая учёных из GEOMAR и Центра исследования системы Земли (Earth SURFACE System Research Center), проанализировали многочисленные эмпирические данные и пришли к выводу, что их нельзя объяснить пассивным движением. На этой основе была разработана новая модель, учитывающая активную вертикальную миграцию микроорганизмов.

«Предыдущие модели рассматривают фитопланктон как пассивные частицы, в то время как множество свидетельств указывает на то, что он активно мигрирует, чтобы поглощать углерод в верхних слоях посредством фотосинтеза и запасать питательные вещества в нижних», — говорит ведущий автор исследования, моделист экосистем Кай Виртц (Kai Wirtz). Хотя фитопланктон часто перемещается лишь на несколько метров в день, он способен преодолевать глубину от 10 до 80 метров, используя «энергетический резерв» от фотосинтеза. Этот цикл соответствует активному углеродному насосу, работающему эффективнее, чем считалось ранее.

Согласно расчётам авторов, если вертикальная миграция фитопланктона подтвердится, к 2100 году океаны могли бы поглощать на 40 гигатонн CO₂ в год больше, чем предсказывают текущие климатические модели. Это эквивалентно шестидесятикратным годовым углеродным выбросам Германии и примерно 10% нашего углеродного бюджета, что существенно скорректировало бы климатический баланс в сторону большего поглощения.