Мигрирующий зоопланктон играет ключевую роль в переносе и хранении углерода в океане

Каждый день с заходом солнца миллиарды мелких животных поднимаются из глубин океана к поверхности для питания. С рассветом этот зоопланктон мигрирует обратно вниз. Это крупнейшая синхронная миграция на планете, ответственная за перенос огромного количества углерода с поверхности океана на глубину. Несмотря на растущий интерес к методам улавливания углекислого газа из атмосферы, этот «активный транспорт» углерода зоопланктоном изучен слабо и недостаточно учитывается в дискуссиях об использовании естественных океанических процессов для секвестрации углерода.

Междисциплинарная команда экологов, моделеров и экспертов по углеродному учету работает над изменением этой ситуации. Проект под названием «Пути экспорта углерода, опосредованные зоопланктоном, для секвестрации углерода» (Z-Trace) возглавляет Карен Стамежин из Лаборатории Бигелоу. Цель — разработать модели для улучшения оценок переноса углерода зоопланктоном. Эта информация, в свою очередь, может помочь в создании инструментов мониторинга, отчетности и верификации для проектов по удалению углекислого газа в океане (marine carbon dioxide removal, mCDR), чтобы максимизировать их эффективность и минимизировать воздействие.

Команда сосредоточена на стратегии mCDR — удобрении океана железом, которое стимулирует рост фитопланктона, поглощающего CO₂. Существующие модели делают акцент на пассивном осаждении фитопланктона. Однако, как отмечает постдок Дэниел Клементс, важна не столько величина переносимого углерода, сколько долгосрочное хранение. Зоопланктон эффективно перемещает углерод на большую глубину. В статье в Annual Review of Marine Science команда описала четыре пути влияния зоопланктона на цикл углерода: дыхание (обмен O₂ на CO₂), выделение растворенного углерода, поглощение углерода в тело для роста, а также гибель и разложение микробами.

Для моделирования переноса углерода необходимо точно оценить, сколько и на какой глубине углерод высвобождается по каждому из этих путей. Исследователи работают над созданием новой, детализированной модели, основанной на физиологии и поведении различных видов зоопланктона, а не на упрощенном представлении об одном «универсальном» организме. Эти данные будут интегрированы в региональную биогеохимическую модель северо-восточной субарктической части Тихого океана — приоритетного района для удобрения железом.

Параллельно команда Центра отрицательных выбросов углерода (Center for Negative Carbon Emissions) изучает возможность использования этих инструментов для верификации и монетизации хранения углерода на рынке углеродных кредитов. «Наша цель — привнести надежные научные знания в сферу mCDR, — подчеркивает Карен Стамежин. — Мы должны поставить науку на первое место, чтобы гарантировать эффективность этих стратегий без вреда для окружающей среды».