Океанические вихри — это «продовольственные грузовики» моря: исследование раскрывает липидомный состав мезомасштабных вихрей

Мезомасштабные океанические вихри диаметром около 100 километров являются повсеместной чертой Мирового океана и играют жизненно важную роль в морских экосистемах. Эти вихри, формирующиеся в биологически продуктивных зонах прибрежного апвеллинга, служат важными переносчиками углерода и питательных веществ. Они захватывают водные массы и мигрируют в открытый океан, где продуктивность сравнительно низка, оказывая значительное влияние на циклы питательных веществ и углерода.

Хотя ранее было известно, что океанические вихри переносят большие количества органического углерода и питательных веществ, точный состав и питательная ценность этого материала для зоопланктона и рыб оставались малоизученными. Используя масс-спектрометрию высокого разрешения, команда исследователей из GEOMAR и MARUM проанализировала липидом — совокупность молекул жиров — внутри и вокруг океанического вихря. Результаты работы опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

«Эти вихри — по сути, продовольственные грузовики океана, — объясняет доктор Кевин Бекер, геохимик из GEOMAR и ведущий автор исследования. — Они транспортируют питательные вещества из высокопродуктивных прибрежных районов апвеллинга в открытый океан, где высвобождают их, влияя на биологическую продуктивность».

Для анализа были использованы образцы, собранные в рамках координируемого GEOMAR проекта REEBUS во время экспедиции METEOR M156 у побережья Мавритании. Было идентифицировано почти 1000 различных липидов, которые могут составлять до 20% углеродного содержания фитопланктона и являются важнейшими строительными блоками клеток. Результаты показали, что липидная сигнатура внутри вихря значительно отличалась от сигнатуры окружающих вод, указывая на уникальное микробное сообщество. В частности, были обогащены энергоемкие запасные липиды и незаменимые жирные кислоты — питательные вещества, которые высшие морские организмы не могут синтезировать самостоятельно.

Расчеты показывают, что прибрежные вихри в районе апвеллинга у Мавритании переносят в открытый океан до 9.7 ± 2.0 гигаграммов (около 10 000 тонн) лабильного органического углерода ежегодно. «Наше исследование подчеркивает центральную роль мезомасштабных вихрей в локальном углеродном цикле и закладывает основу для будущих оценок их важности в глобальном масштабе», — заключает профессор доктор Ання Энгель, руководитель исследования.