Учёные раскрыли тайну бирюзового свечения в Южном океане
Учёные разгадали загадку таинственного свечения в Южном океане, которое на протяжении двух десятилетий наблюдалось на спутниковых снимках. Яркое бирюзовое пятно, контрастирующее с сине-серыми водами, оказалось результатом жизнедеятельности миллиардов микроскопических организмов, но не тех, что предполагались изначально.
К северу от загадочного пятна расположено так называемое большое кальцитовое кольцо, хорошо изученное явление. Оно состоит из кокколитофоров — водорослей, покрытых отражающими известковыми чешуйками (кокколитами). Эти организмы играют ключевую роль в глобальном круговороте углерода, ежегодно концентрируя около 30 миллионов тонн этого элемента. Спутниковые океанологи привыкли использовать высокую отражательную способность кокколитов для оценки концентрации карбоната кальция в океане.
Изначально предполагалось, что таинственное пятно южнее большого кальцитового кольца имеет аналогичную природу. Однако воды там значительно холоднее, что считалось непригодным для процветания теплолюбивых кокколитофоров. Суровые условия региона — бурное море, плотная облачность и айсберги — долгое время делали невозможным детальное изучение этого феномена с помощью спутников.
Чтобы докопаться до истины, группа океанографов во главе с Барни Балчем отправилась в экспедицию на исследовательском судне «Роджер Ревелл». Учёные провели серию измерений на различных глубинах, изучив цвет воды, скорость кальцификации, скорость фотосинтеза, а также концентрации неорганического углерода и кремния.
Пробы воды принесли сенсационные результаты. Во-первых, они впервые подтвердили, что кальцификация действительно происходит в этих холодных южных водах, и были обнаружены живые кокколитофоры, что опровергло прежние представления об их ареале. Однако их концентрация была слишком мала, чтобы объяснить интенсивное свечение, видимое из космоса.
Истинной причиной загадочного свечения оказались диатомовые водоросли. Их концентрация в воде была столь высока, что их стекловидные кремниевые панцири создавали оптический эффект, идентичный тому, который производят кокколитофоры в большом кальцитовом кольце. Таким образом, спутниковые данные все эти годы ошибочно интерпретировались как следствие высокой концентрации неорганического углерода, в то время как источником свечения был кремний диатомей.
Это открытие заставляет пересмотреть существующие методы спутникового мониториня и наши представления об экологических процессах в Южном океане.
Исследование было опубликовано в журнале «».