Технологии и наука В недрах океане найдена "гигантская соковыжималка": о ее существовании не догадывались
Десятилетиями считалось, что самые глубокие части океана — одна из самых негостеприимных сред на планете, где микробы выживают лишь за счет скудных ресурсов. Оказалось, это не совсем так.
В течение десятилетий ученые считали глубоководный океан средой с низким содержанием питательных веществ, где микробы выживают за счет скудных ресурсов. Однако в новом исследовании команда из Университета Южной Дании обнаружила, что это утверждение не является полным.
Теперь биологи утверждают, что питательные вещества в глубоководных районах океана могут быть более доступными, чем считалось ранее. Результаты исследования указывают на то, что микробы могут получать доступ к ранее неизвестному источнику растворенной органической пищи.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Исследование показало, что тонущие органические частицы, известные как морской снег, начинают выделять растворенный углерод и азот, когда достигают глубины 2-6 километров. Далее эти питательные вещества становятся доступными для микробов, живущих в окружающей морской воде. По словам исследователей, это происходит из-за экстремального гидростатического давления, наблюдаемого на таких глубинах.
По словам первого автора исследования, биолога и доцента Питера Штифа, давление в недрах океана, по сути, действует как гигантская соковыжималка. Оно выжимает растворенные органические соединения из частиц, и микробы могут использовать их немедленно. По оценкам исследователей, эти тонущие частицы могут высвободить до 50% своего первоначального углерода и от 58% до 63% азота во время своего погружения.
Авторы отмечают, что их открытие также имеет значение для глобального углеродного цикла. Если морской снег теряет большое количество углерода, прежде чем достичь морского дна, то в глубоководных отложениях может храниться меньше углерода, чем считалось ранее.
Вместо этого ученые обнаружили, что высвобожденный углерод остается растворенным в глубоководных океанских водах. Более того, он способен оставаться там сотни или даже тысячи лет, прежде чем медленно вернется на поверхность океана, а в конце концов и земную атмосферу.
По словам исследователей, углерод, оказавшийся погребенным в отложениях, следует совершенно иному пути. Однажды запертый в донных отложениях, он может оставаться в плену миллионы лет. За длительные периоды этот погребенный углерод может накапливаться в огромных количествах. По сути, большая часть добываемой сегодня нефти и газа образовалась именно благодаря этому процессу.
По словам Питера Штифа, именно этот процесс влияет на то, сколько углерода может хранить океан и как долго. Эти накопления также важны для понимания климатических процессов и для улучшения будущих моделей.
Известно, что в океане морской снег образуется, когда мелкие частицы органического материала слипаются. Эти частицы могут включать мертвые водоросли, микробы и другой органический мусор, дрейфующий в воде. Собираясь и опускаясь в толще воды, скопления часто напоминают крошечные снежинки, отсюда и название.
В ходе исследования ученые провели лабораторный эксперимент, в котором создали искусственный морской снег, использовав диатомовые водоросли. Команда поместила частицы в специально разработанные резервуары высокого давления, чтобы имитировать условия глубокого океана. Резервуары непрерывно вращались, что поддерживало частицы во взвешенном состоянии, предотвращая их оседание на дне.
В этих условиях ученые наблюдали, что до половины содержания углерода в частице могло вытекать во время ее погружения. Большая часть высвобождаемого материала состояла из белков и углеводов — веществ, которые глубоководные микробы легко потребляют.
Результаты также показали, что микробы реагируют быстро: в течение двух дней численность бактерий увеличилась в 30 раз, а скорость дыхания резко возросла. Это указывает на то, что вытекающее органическое вещество служит быстрым и ценным источником энергии на большой глубине.
При написании материала использовались данные из таких источников: Science Advances, SciTechDaily.
