С начала 2000-х годов ученые не могли выяснить причину образования яркого бирюзового пятна посреди Антарктического океана, которое видно на спутниковых снимках. Это загадочное образование находилось южнее Великого кальцитового пояса — региона, богатого минеральной формой карбоната кальция и изобилующего кокколитофорами, крошечными морскими организмами, которые формируют отражающие свет кальцитовые панцири из этого минерала.
Тайна бирюзового свечения в Антарктическом океане наконец разгадана
Ученые из лаборатории Бигелоу, Мельбурн разгадали двадцатилетнюю загадку таинственного бирюзового свечения в водах Антарктического океана. Ученые показали, что особый свет образуются из-за отражения от огромных колоний микроорганизмов в экстремально холодных условиях.
Кокколитофоры. Alison Taylor via Wikimedia Commons
На картинке представлены кокколитофоры. Это одноклеточные водоросли, покрытые кальцитовыми пластинками (кокколитами), которые образуют характерную сферическую структуру с радиальными элементами. Именно эти кальцитовые «доспехи» дают кокколитофорам способность отражать свет, создавая свечение океана, которое видно со спутников. Размер этих организмов составляет всего несколько микрометров, но они настолько многочисленны, что способны изменить цвет целых океанских регионов и играют критическую роль в глобальном углеродном цикле планеты.
Само пятно считалось слишком холодным для поддержания жизни этих микроскопических организмов. Теперь, как подробно описано в статье, опубликованной в журнале Global Biogeochemical Cycles, ученые утверждают, что наконец определили возможную причину этого удивительного свечения.
Тайна бирюзового пятна
Исследователи собирают пробы с помощью аппарата CTD на разных глубинах.
Исследовательская команда отправилась в бурные океанские воды на борту научного судна, проводя детальные измерения на различных глубинах для сбора данных, которые спутниковые изображения предоставить не могут. К удивлению ученых, они обнаружили, что кокколитофоры обитают в ледяных водах, где, как считалось, они не могут выжить, хотя и в значительно меньших концентрациях, чем в Великом кальцитовом поясе.
«Мы расширяем наше представление о том, где живут кокколитофоры, и наконец начинаем понимать закономерности, которые мы видим на спутниковых изображениях этой части океана», — объяснил ведущий исследователь Барни Балч.
Карта поискового района Южного океана.
Кокколитофоры ведут масштабную борьбу с другим типом планктона — диатомовыми водорослями, которые превращают органический углерод в энергию, являющуюся жизненно важным источником пищи для морской жизни. Граница между Великим кальцитовым поясом и загадочным бирюзовым регионом ранее рассматривалась как своего рода нейтральная полоса между этими двумя видами планктона.
Диатомовые водоросли имеют золотисто-коричневую окраску, а не зеленую. Скорее всего, бирюзовое свечение — это результат оптического взаимодействия света с кремниевыми «домиками» диатомов в синей океанской воде.
Как показали ученые, бирюзовое свечение образуют не кокколитофоры. Большая часть отражательной способности является результатом того, что блестящие внешние слои диатомовых водорослей рассеивают свет.
Открытие может иметь значительные последствия для нашей планеты. Кокколитофоры настолько широко распространены, что считаются критически важным поглотителем атмосферного углерода, что делает понимание их распространения ключевым для изучения климатических процессов.