Новое исследование раскрывает критическую роль планктона в хранении углерода в океане

Исследователи из Университета штата Флорида приблизились к более четкому пониманию хранения углерода в океане, его биологических участников и факторов, ограничивающих эффективность этого процесса, благодаря серии статей в журнале Frontiers in Marine Science. В трех исследованиях биологического углеродного насоса — процесса переноса углекислого газа, произведенного фотосинтезирующими водорослями в поверхностном слое, на морское дно для хранения на тысячелетия — профессор Майк Стукель и его коллеги обнаружили, что микроскопический зоопланктон играет критическую, часто недооцененную и иногда противоположную роль в транспорте и секвестрации углерода.

Ежегодно биологический углеродный насос переносит около 5–12 гигатонн углерода — объем, сопоставимый с годовыми выбросами CO₂ от сжигания ископаемого топлива. Однако массы зоопланктона на глубине сотен метров часто потребляют богатые углеродом частицы, опускающиеся ко дну, прерывая этот процесс. Это препятствует секвестрации углерода на больших глубинах и ускоряет его возврат в атмосферу. Исследование показало, что различные группы зоопланктона, такие как феодарии и крылоногие моллюски, питающиеся тонущими частицами, могут влиять на перенос углерода не меньше, чем более многочисленные фильтраторы вроде криля.

Ключевой вывод также касается вертикальной миграции зоопланктона. Используя комплексную экологическую модель, Стукель и аспирант Томас Келли установили, что эти организмы, совершающие регулярные перемещения с поверхности на глубину, ответственны за почти половину общего потока углерода в продуктивных прибрежных регионах, что значительно выше предыдущих оценок в 5–20%.

Кроме того, команда протестировала более экономичный метод оптической визуализации для оценки потока частиц. Они выявили, что стандартные алгоритмы плохо работают в экосистеме Калифорнийского течения, так как не учитывают вклад тяжелых, быстро тонущих фекальных пеллет зоопланктона. В ответ исследователи разработали специализированный алгоритм, который показал значительно лучшие результаты, подчеркнув необходимость учета типа частиц, а не только их размера.

"Учитывая разнообразные роли зоопланктона в биологическом углеродном насосе, ученым важно не только оценивать его количество в регионе, но и фокусироваться на разнообразии и функциональных ролях этих групп", — отметил Майк Стукель.