Микроскопические раковины указывают на крупные изменения в глобальном углеродном цикле

Эксперименты с крошечными организмами, имеющими раковины, показывают, что в глобальном углеродном цикле происходят значительные изменения. К такому выводу пришли учёные из Калифорнийского университета в Дэвисе в исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports. Они выращивали фораминифер — одноклеточных организмов размером с песчинку — в лаборатории в условиях повышенной концентрации CO₂, прогнозируемых для будущего.

Под воздействием высокой кислотности (вызванной высоким уровнем CO₂) у фораминифер возникли проблемы с построением раковин и формированием шипов — важного элемента их скелета. Организмы также демонстрировали признаки физиологического стресса: у них снижался метаболизм, а дыхание замедлялось до неопределяемого уровня. Это первое исследование, показывающее совокупное влияние высокого CO₂ на построение раковин, восстановление шипов и физиологию фораминифер.

Нарушение жизнедеятельности этих ключевых организмов может указывать на более масштабный сбой в углеродном цикле океана. Будучи кальцификаторами, фораминиферы используют карбонат кальция для построения раковин. После гибели они опускаются на дно, унося с собой карбонат и помогая нейтрализовать кислотность в глубинах океана. Если их способность к кальцификации снижается, это усиливает закисление глубинных вод.

«То, что происходит в глубинах океана, там не остаётся», — подчеркивает ведущий автор исследования Кэтрин Дэвис. Кислые воды с глубин со временем вновь поднимаются к поверхности, например, в процессе апвеллинга. Это явление, поддерживающее продуктивные рыболовные экосистемы, в будущем может приносить к побережью более кислые воды. «Если мы сделаем что-то, что закисляет глубинный океан, это повлияет на концентрации CO₂ в атмосфере и океане в масштабах тысяч лет», — отмечает Дэвис. Геологическая летопись показывает, что подобные дисбалансы уже случались в истории океанов, но только в периоды глобальных изменений.