Секретная еда глубин: давление воды кормит микробов океана
На больших глубинах океана жизнь, казалось бы, должна быть сосредоточена вокруг крупиц органики, падающих с поверхности. Исследователи давно называли эти частицы «морским снегом» — крошечными хлопьями из отмерших водорослей, бактерий и органических остатков. Однако новое исследование Университета Южной Дании (SDU) показало: глубоководные микробы питаются совсем не так, как предполагалось.
Оказывается, само давление океанских глубин работает как гигантский пресс — выдавливает из тонущих частиц растворённые углерод и азот, которые немедленно становятся пищей для микробов в окружающей воде. Результаты опубликованы в журнале *Science Advances*.
Давление как «соковыжималка»
Когда частицы морского снега опускаются на глубину 2–6 километров, колоссальное гидростатическое давление начинает буквально выдавливать из них органические соединения.
«Давление действует почти как гигантская соковыжималка, — объясняет первый автор исследования, биолог Питер Штиф. — Оно выжимает растворённые органические соединения из частиц, и микробы могут использовать их немедленно».
По оценкам учёных, тонущие частицы могут терять таким образом до 50% своего углерода и 58–63% азота ещё до того, как достигнут дна. В первую очередь высвобождаются белки и углеводы — именно те вещёства, которые свободноживущие глубоководные микробы способны усваивать быстрее всего.
Бактерии реагируют молниеносно
Когда исследователи воссоздали процесс в лаборатории — поместив искусственные частицы морского снега во вращающиеся баки под высоким давлением, — картина оказалась впечатляющей:
За двое суток численность бактерий выросла в 30 раз.
Скорость дыхания микробов резко увеличилась.
Одинаковый эффект наблюдался для нескольких видов диатомовых водорослей, из которых состоял морской снег.
Это означает, что описанный механизм, по всей видимости, широко распространён по всему Мировому океану — а не является особенностью одного района.
Переосмысление углеродного цикла Земли
Открытие имеет последствия, которые выходят далеко за рамки океанологии. До сих пор считалось, что большая часть углерода, принесённого морским снегом, в итоге оседает на дне и надёжно «запирается» там на миллионы лет — именно из таких органических отложений образовывались нефть и газ.
Если же значительная доля углерода утекает из частиц ещё в толще воды, его дальнейшая судьба совершенно иная: растворённый углерод может оставаться взвешенным в глубоком океане сотни или тысячи лет, прежде чем вернуться к поверхности и в атмосферу. Это не означает, что он «освобождается» немедленно, — но и не запирается навечно.
«Этот процесс влияет на то, сколько углерода океан способен хранить и как долго», — подчёркивает Питер Штиф. Уточнение этих данных необходимо для построения более точных климатических моделей.
Следующий шаг — Арктика
Лабораторный эксперимент — только начало. Команда планирует экспедицию на немецком исследовательском судне *Polarstern* в Арктику. Там учёные будут искать «молекулярные следы» высвобождения питательных вещёств как в поверхностных, так и в глубоких водах — чтобы подтвердить, что давлением-управляемая утечка происходит в реальном океане, а не только в лабораторном баке.
Читайте также по теме: процессах в океанских экосистемах.
*Примечание редакции: данная статья основана на материалах ScienceDaily, агрегатора научных новостей.*
