Вы, вероятно, никогда не слышали о величайшей океанской миграции. Спутниковые данные помогают ученым ее изучать

Крупнейшая миграция животных на Земле, о которой вы, вероятно, никогда не слышали и которую мало кто видел, — это ежесуточное поднятие огромного количества крошечных морских существ к поверхности океана для питания фитопланктоном и их последующее погружение обратно в темные глубины на рассвете.

Это явление, называемое суточной вертикальной миграцией, впервые было зафиксировано почти 200 лет назад с помощью корабельных сетей. Сегодня ученые по-прежнему используют сети, а также акустические методы и лидары на самолетах для его изучения. Однако эти методы ограничены по охвату и ресурсоемки.

Несколько лет назад океанографы, работающие с Исследовательским центром NASA в Лэнгли (Вирджиния), обнаружили, что орбитальный спутник CALIPSO и его лидарный инструмент CALIOP, созданный для изучения облаков, с 2006 года случайно собирал глобальные данные об этой миграции. Это открытие поразило и обрадовало научное сообщество.

«Лидар впервые позволил нам измерить животных — и даже их поведение — из космоса», — сказал Майкл Беренфельд, биологический океанограф из Университета штата Орегон и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature. Он отметил, что CALIOP впервые позволил изучать эту миграцию в глобальном масштабе каждые 16 дней на протяжении 10 лет, что является мощным инструментом для науки.

Сравнив полевые дневные измерения мигрирующего зоопланктона с ночными измерениями CALIOP, Беренфельд и его коллеги, включая Йонгксианга Ху из NASA, подтвердили наличие сигнала миграции. Основная причина миграции, по словам соавтора исследования Деборы Стейнберг, — избегание хищников. Однако это явление также играет ключевую роль в глобальном углеродном цикле: зоопланктон поедает фитопланктон, поглотивший атмосферный CO₂, и, погружаясь в глубины, переносит углерод в глубокие слои океана, где он не способствует глобальному потеплению. Этот процесс настолько важен для климата планеты, что данные CALIOP теперь интегрируются в глобальные климатические модели.

Данные CALIOP также выявили загадку: в целом сила миграции коррелирует с продуктивностью фитопланктона и температурой поверхности океана, но в некоторых регионах Атлантики эта связь выглядит обратной, и ученые пока не понимают почему. Для ответа на новые вопросы, по словам Беренфельда, необходим специализированный спутниковый лидар для океанографических исследований. Такой инструмент уже разработан в Лэнгли и проходит испытания на самолетах, но для запуска полноценной миссии требуются время и финансирование в сотни миллионов долларов.

Инструмент CALIOP, запущенный в 2006 году с расчетным сроком службы в три года, до сих пор работает и уже породил более 2000 научных статей. «То, что его начали использовать для океанологических исследований, для меня действительно было ошеломляющим... Это был огромный успех», — сказал Крис Хостетлер, ученый проекта NASA. Даже если CALIOP прекратит работу, собранные за 13 лет данные останутся бесценным ресурсом для будущих исследований.