Фертильность океана: Исследователи изучают, как источники питательных веществ попадают в основу пищевой сети

Практически вся морская жизнь — рыбы, черепахи, акулы, киты и другие — зависит от морской пищевой сети. Основа этого огромного потока энергии лежит на плечах микроскопического, но могущественного фитопланктона. Без жизненно важных питательных веществ, таких как фосфор, рост этих крошечных плавающих растений ограничен, и эффекты этого ограничения распространяются по всей экосистеме, влияя на численность и разнообразие морских существ. Исследовательская группа из Университета штата Флорида и Университета Нью-Гэмпшира опубликовала новое исследование, в котором изучается, как один важный источник питательных веществ, растворенный органический фосфор, распределяется в поверхностном слое океана, где его потребляет фитопланктон.

Работа опубликована сегодня в журнале Nature Geoscience. Все живые организмы, включая фитопланктон, нуждаются в фосфоре для синтеза ДНК, РНК и других важных органических соединений. Помимо того, что фитопланктон служит основой морской пищевой сети, его рост в поверхностном океане играет важную роль в регулировании концентрации атмосферного CO₂, влияя на климат.

Доцент наук о Земле, океане и атмосфере Анджела Напп и докторант Чжоу Лян обнаружили, что доступность фосфата и железа являются главными факторами, влияющими на распределение растворенного органического фосфора в океане. Хотя исследователи предполагали влияние фосфата на этот процесс, открытие значительной роли доступности железа стало неожиданностью.

Исследователи составили новый глобальный набор данных о концентрациях растворенного органического фосфора, проанализировав тысячи образцов из разных регионов океана. «Растворенный органический фосфор может быть альтернативным источником питательных веществ для поддержания роста фитопланктона в поверхностном океане, когда концентрации фосфата низки», — сказал Лян, ведущий автор. «Железо также дефицитно в поверхностном океане, и, исследуя связь между фосфатом и растворенным органическим фосфором, я заметил, что определенным ферментам, выделяемым фитопланктоном, для правильной работы необходимо железо».

Открытие влияния железа на концентрации актуально для широкого круга биогеохимиков, и эта работа также предлагает ряд гипотез относительно растворенного органического фосфора, которые можно проверить экспериментально.