Микроорганизмы Южного океана влияют на способность мирового океана поглощать углерод

В Южном океане, окружающем Антарктиду, глубинные воды поднимаются к поверхности, принося питательные вещества и растворенные вещества, необходимые для морской жизни. Одним из таких веществ является карбонат кальция, растворение которого повышает щелочность морской воды и помогает океану реагировать на рост уровня углекислого газа. Океанические течения уносят эту обогащенную щелочностью воду на север — если только микроскопические организмы не перехватят ее и не удержат щелочность в Южном океане.

Планктон Южного океана использует поднятую щелочность для создания защитных раковин из карбоната кальция. Когда планктон погибает, его кальцифицированные раковины опускаются на глубину и разрушаются, возвращая щелочность в глубинные воды, откуда она может снова подняться. Если кальцифицирующие организмы малоактивны, больше высокощелочной воды уходит на север, что позволяет глобальному океану поглощать больше CO₂. Если же планктон быстро потребляет щелочность, поднимающуюся к поверхности, этот цикл удерживает ее в Южном океане.

Исследователи продемонстрировали этот процесс с помощью модельных симуляций, показав, что кальцификация в Южном океане влияет на распространение щелочности по всему миру. В целом, более высокая активность кальцификации удерживает щелочность в Южном океане, но определенные условия ограничивают активность основных фитопланктонных организмов. Например, высокий уровень кремниевой кислоты и железа может способствовать развитию микроорганизмов с кремниевыми раковинами, а не с карбонатными, что позволяет большему количеству щелочности вытекать в другие океаны. Высокая кислотность океана также может создавать проблемы для кальцифицирующих организмов.

Ученые отмечают, что после прерывания процесса кальцификации в Южном океане повышение щелочности достигало некоторых субтропических регионов в течение 10 лет. Аномалия щелочности дольше добиралась до более северных океанов, постепенно становясь более выраженной, чем дольше подавлялась кальцификация в Южном океане. По словам авторов, в масштабах тысячелетий активность микроскопического южного планктона потенциально способна влиять на глобальный климат.