Южный океан запускает масштабное цветение крошечного фитопланктона

Ученые выяснили океанические условия, которые поддерживают масштабное летнее цветение водорослей, занимающее 16% площади мирового океана. Известный как Великий кальцитовый пояс, этот плотный слой микроскопического фитопланктона — кокколитофорид — виден на спутниковых снимках как бирюзовые завихрения в темно-синих водах Южного океана.

Международная исследовательская группа из Лаборатории Бигелоу, Университета Саутгемптона (Великобритания), Национального океанографического центра в Саутгемптоне и Бермудского института океанических наук изучила условия, делающие это цветение возможным. Результаты опубликованы в журнале Biogeosciences.

Ключевыми факторами, определяющими распространение видов кокколитофорид и диатомей (другого типа микроводорослей), оказались температура поверхности моря, уровень питательных веществ и концентрация углекислого газа. Растворенное железо, как и ожидалось, было ключевым фактором контроля популяций планктона. В то время как диатомеям для построения стеклянного экзоскелета также необходим кремний, в водах Великого кальцитового пояса недостаточно кремниевой кислоты для поддержки крупных диатомей. Это создает возможность для процветания мелких видов фитопланктона, включая кокколитофориды и крайне мелкие виды диатомей, которые и доминируют в регионе.

Исследователи также поставили под сомнение роль Южного океана в удалении углерода в глобальном цикле, по крайней мере, в пределах Великого кальцитового пояса. Хотя кокколитофориды, строя свои известковые пластинки, извлекают углерод из воды, этот процесс также высвобождает CO₂ обратно в поверхностный океан и атмосферу. Ученые обнаружили в этом регионе "горячие точки" с повышенным содержанием углекислого газа, что уточняет глобальные климатические модели.

"Мы считаем, что фитопланктон Великого кальцитового пояса фундаментально меняет свойства этой воды перед тем, как она погружается, определяя, что будет расти у экватора, когда вода вновь поднимется на поверхность десятилетия спустя", — отметил старший научный сотрудник Лаборатории Бигелоу Барни Балч.