Океанографы представили концептуальную основу для определения судьбы углерода при его погружении в океан

Океанографы из Университета штата Флорида обнаружили значительную связь между микробными процессами малого масштаба и динамикой экосистемы в целом, что дает новое понимание механизмов хранения углерода в океане. Исследование под руководством Хизер Форрер показало, что условия в верхних слоях океана, такие как доступность питательных веществ и взаимодействие микробов, играют ключевую роль в формировании состава богатых углеродом частиц, погружающихся в глубины. Эти частицы сохраняют «отпечаток» динамики поверхностной экосистемы даже на большой глубине, определяя конечное захоронение углерода. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Поскольку океан является крупнейшим активным поглотителем углерода на Земле, понимание этих процессов имеет важное значение для глобального углеродного цикла. Органическое вещество, производимое фитопланктоном, погружается с освещенной поверхности в глубины, удаляя углерод из атмосферы. Однако при погружении оно претерпевает сложные преобразования, управляемые микроорганизмами, которые долгое время оставались загадкой для ученых.

Используя сверхвысокочувствительный масс-спектрометр Национальной лаборатории сильных магнитных полей (National MagLab), исследователи впервые напрямую сравнили молекулярный состав погружающихся частиц, собранных в разных регионах океана и на разных глубинах. В богатых питательными веществами районах, таких как зона апвеллинга у Калифорнии, более «свежий» углерод достигал больших глубин с минимальными молекулярными изменениями, что указывает на эффективный путь секвестрации. В бедных питательными веществами районах, таких как Мексиканский залив, медленно погружающиеся частицы подвергались более интенсивной микробной переработке, что снижало их вклад в долгосрочное хранение углерода.

«Эти темы тесно связаны с нашей повседневной жизнью, — отметила Хизер Форрер. — Воздух, которым мы дышим, и климат Земли в значительной степени контролируются океаном. Лучшее понимание этих процессов позволит точнее прогнозировать устойчивость морских путей хранения углерода в условиях потепления».