Потепление океанов может заставить микробов возвращать больше CO₂ в атмосферу

Новое исследование показывает, что скорость регенерации углекислого газа в океане может возрасти по мере его потепления, что снизит способность глубинных вод удерживать углерод. Учёные установили, что бактерии потребляют остатки планктона и выделяют CO₂ на меньших глубинах, чем считалось ранее, и эти условия будут расширяться с ростом температур. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Это важно, поскольку океан поглощает около четверти антропогенных выбросов CO₂. Часть углерода захватывается фотосинтезирующим планктоном и, после его гибели, переносится на глубину, где может храниться веками. Однако аэробные бактерии, разлагающие органику, потребляют кислород и выделяют CO₂, возвращая его в воду и, в конечном итоге, в атмосферу. Новые данные указывают, что потепление ускорит этот цикл, уменьшив долю углерода, достигающего глубинного хранилища.

«Результаты говорят нам, что потепление вызовет более быструю переработку углерода во многих районах, а значит, меньше углерода достигнет глубокого океана и будет там сохранено», — пояснил соавтор работы Роберт Андерсон, океанограф из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. Исследование, основанное на данных рейса 2013 года от Перу до Таити, выявило две ключевые зоны. В продуктивных водах у побережья Южной Америки лишь около 15% органического вещества проходит через «кислородную минимальную зону» (OMZ), где разложение почти прекращается из-за нехватки O₂. Остальное превращается в CO₂ выше неё. По прогнозам, OMZ будут расширяться, но вместе с ними будет распространяться и активная регенерация CO₂ над ними, что может нивелировать потенциальный выигрыш в хранении углерода под OMZ.

В малопродуктивном Южном тихоокеанском круговороте (South Pacific Gyre) учёные также обнаружили значительно более интенсивную регенерацию CO₂ в тёплых поверхностных водах, чем предполагали предыдущие оценки. Поскольку такие круговороты, согласно прогнозам, будут расширяться с потеплением океана, это сделает хранение углерода менее эффективным на обширных акваториях. «В круговоротах нет уравновешивающего эффекта. Запас углерода станет менее эффективным на обширных районах океана», — отметил Андерсон. Исследователи подчёркивают, что изученные процессы — лишь часть углеродного цикла океана, но новые данные crucial для улучшения климатических моделей.