«Апостериори»: Давление в глубинах океана оказалось ещё одним фактором, влияющим на перенос углерода
Новости науки и технологий
Поддержите «Эхо», если вы не в России
Учёные обнаружили, что частицы органического вещества, опускающиеся в глубины океана, под действием высокого давления начинают выделять растворённый органический углерод. Это открытие может поменять представление о работе одного из важнейших механизмов регулирования уровня углекислого газа в атмосфере – так называемого биологического углеродного насоса.
Океан является крупнейшим естественным резервуаром углерода на поверхности Земли. Часть атмосферного углекислого газа поглощается фитопланктоном у поверхности воды и превращается в органические вещества. После гибели организмов часть этих веществ опускается вниз в виде так называемого морского снега – скоплений органических частиц, которые медленно погружаются в глубины океана. Этот процесс переносит углерод из поверхностных слоёв в глубокие воды и позволяет удерживать значительную часть углекислого газа вдали от атмосферы на протяжении сотен и тысяч лет.
Биологический углеродный насос переносит около 10 миллиардов тонн углерода в год в глубины океана. Однако по мере погружения количество органического вещества уменьшается. Ранее считалось, что основными причинами этого являются потребление частиц животными, деятельность микроорганизмов и растворение минеральных компонентов. Влияние самого давления воды практически не учитывалось.
В исследовании, опубликованном в 2026 году в журнале Science Advances, учёные показали, что давление может напрямую ускорять разрушение частиц органического вещества. Авторы работы изучали агрегаты диатомовых водорослей – одного из основных типов морского фитопланктона. Они помещали эти частицы в условия, соответствующие большим глубинам океана, где давление может достигать десятков мегапаскалей.
Исследователи обнаружили, что при высоком давлении клетки диатомей начинают терять целостность. В окружающую воду выходят вещества из цитоплазмы и внутренних структур клеток. В результате образуется растворённое органическое вещество, богатое белками и углеводами. Это вещество оказалось легко доступным для бактерий: микроорганизмы могли использовать его для получения энергии и построения собственной биомассы.
Таким образом, давление создаёт дополнительный путь переработки углерода: вместо того чтобы в составе крупных частиц достигать больших глубин, часть органического вещества переходит в растворённую форму и включается в микробный цикл. Ранее такой механизм практически не учитывался при оценке работы биологического углеродного насоса.
При этом авторы исследования подчёркивают, что открытие не означает резкого изменения роли океана в регулировании климата. Давление влияет в основном на частицы, которые уже достигли глубин более двух километров, где углерод всё равно может оставаться изолированным от атмосферы сотни лет. Поэтому изменение формы хранения углерода – например, переход из частиц в растворённое органическое вещество – не обязательно приводит к его быстрому возвращению в атмосферу.
Кроме того, пока неизвестно, насколько широко распространён этот эффект, поскольку эксперименты проводились в основном с диатомовыми водорослями. В дальнейшем учёные планируют проверить, происходит ли такой же процесс у других групп морского фитопланктона.
Новые результаты показывают, что даже хорошо изученные глобальные процессы, такие как перенос углерода океаном, могут зависеть от факторов, которые раньше считались второстепенными. Давление воды, которое десятилетиями рассматривалось прежде всего как ограничение для глубоководных организмов, оказалось ещё одним элементом сложной океанической системы переноса углерода.