Выявлен новый фактор углеродного цикла Южного океана

Термин «планктон» обычно описывает очень маленькие организмы, которые дрейфуют с течениями в морях и океанах. Несмотря на свои небольшие размеры, они играют важную роль для нашей планеты из-за их огромного количества. Фотосинтезирующий планктон, известный как фитопланктон, например, производит половину кислорода в атмосфере, связывая при этом огромное количество диоксида углерода (CO2). Поскольку Южный океан вокруг Антарктиды очень богат питательными веществами, может процветать там. Следовательно, это ключевая область для контроля атмосферного CO.2 концентрации.


Поскольку другие питательные вещества в изобилии, ученые до сих пор предполагали, что количество доступного «микронутриента» железа определяет, насколько хорошо процветает в Южном океане. Исследователи из Кильского центра океанографических исследований им. Гельмгольца GEOMAR и Национального океанографического центра Великобритании опубликовали результаты своего исследования в международном журнале. Nature Communications впервые продемонстрировав, что в некоторых районах Южного океана марганец, а не железо, является ограничивающим фактором для роста фитопланктона.

«Это важный вывод для нашей способности оценивать будущие изменения, а также лучше понимать в прошлом», – говорит доктор Томас Дж. Браунинг из GEOMAR, ведущий автор исследования.

Более ранние исследования показывают, что рост фитопланктона в Южном океане был одним из основных факторов наступления ледниковых периодов за последние 2,58 миллиона лет. Больше фитопланктона смог связать больше CO2, который был удален из атмосферы. В результате средние глобальные температуры еще больше снизились. «Поэтому очень важно, чтобы мы точно понимали, какие процессы регулируют рост фитопланктона в Южном океане», – отмечает доктор Браунинг.

В самом деле, наряду с железом, марганец является еще одним важным «микронутриентом», необходимым каждому фотосинтетическому организму, от водорослей до дубов. Однако в большей части океана для фитопланктона доступно достаточно марганца, что не ограничивает его рост.

С другой стороны, измерения в отдаленных районах Южного океана показали гораздо более низкие концентрации марганца. Во время экспедиции на британском исследовательском судне RRS JAMES CLARK ROSS через пролив Дрейка между Огненной Землей и Антарктическим полуостровом в ноябре года доктор Браунинг и его команда взяли пробы воды. Еще находясь на борту, они использовали эти пробы воды и содержащийся в них фитопланктон, чтобы провести эксперименты, выясняя, какие питательные вещества влияют на рост, а какие нет.

«Таким образом, мы смогли впервые продемонстрировать ограничение марганца для роста фитопланктона в центре пролива Дрейка. Ближе к берегу, как и ожидалось, железо было ограничивающим фактором», – сообщает доктор Браунинг.

После экспедиции команда использовала дополнительные модельные расчеты, чтобы оценить последствия экспериментальных результатов. Среди прочего, они обнаружили, что ограничение содержания марганца могло быть даже более распространенным во время ледниковых периодов, чем сегодня. «Это сделало бы этот ранее не учтенный фактор центральной частью понимания ледниковых периодов», – говорит доктор Браунинг.

Однако, поскольку это первая запись в конкретном регионе Южного океана, необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять географические масштабы и сроки ограничения марганца в Южном океане. «Нам также все еще необходимо изучить, какие факторы влияют на концентрацию марганца в морской воде и как адаптируется к дефициту марганца. Все это имеет решающее значение для построения более точных моделей того, как работает система Земли», – заключает Томас Браунинг.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments