Океан щороку поглинає величезні обсяги вуглецю, але лише частина його залишається на глибині на сотні й навіть тисячі років. Тепер учені з’ясували, що ключ до цього процесу може ховатися в несподіваній деталі — наскільки липкими є частинки органічних решток, що опускаються на дно. В’язкіші частинки здатні переносити в глибини океану більш ніж у шість разів більше вуглецю, ніж менш в’язкі.
Що таке морський сніг?
У глибинах океану постійно падає своєрідний «сніг». Це не кристали льоду, а суміш слизу, відмерлого планктону, частинок мулу та продуктів життєдіяльності морських організмів. Вони злипаються в грудочки й повільно опускаються з поверхні в темні води.
Це явище називають морським снігом. Воно відіграє важливу роль у вуглецевому циклі: органічні частинки забирають вуглець із поверхні океану та переносять його вниз.
Однак є проблема. Значна частина цих частинок руйнується ще до того, як досягне великих глибин, а бактерії вивільняють накопичений вуглець назад у воду. За оцінками дослідників, із понад 10 мільярдів тонн вуглецю, які щороку переносить морський сніг, на глибину, де він може залишатися ізольованим від атмосфери сотні або тисячі років, потрапляє лише близько 2 мільярдів тонн.
Чому липкість має таке значення?
Дослідники з Інституту океанографії Скріппса Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та Університету Лінкольна виявили, що морський сніг має складну внутрішню структуру. Одні його ділянки пухкі й доступні для бактерій, інші — щільніші та в’язкіші.
Мікроорганізми легко проникають у менш в’язкі зони, але щільні внутрішні ділянки руйнувати значно важче. Через це такі частинки довше зберігаються цілими й встигають опуститися глибше, перш ніж вивільнити вуглець.
Щоб побачити цей процес, науковці використали тривимірну конфокальну мікроскопію та спеціальні флуоресцентні барвники. Це дозволило вперше детально простежити, як окремі бактерії взаємодіють зі структурою слизових частинок.
Маленька деталь із великим значенням
Лабораторні експерименти та комп’ютерне моделювання показали: в’язкіший морський сніг може доставляти на велику глибину більш ніж у шість разів більше вуглецю, ніж менш в’язкий.
Це відкриття допоможе точніше зрозуміти, як океан накопичує вуглець і яку роль у цьому відіграють мікроорганізми. Воно також може поліпшити моделі вуглецевого циклу, які використовують для дослідження змін клімату.
Результати дослідження опублікували в журналі Science. А метод візуалізації, розроблений командою, може стати корисним і далеко за межами океанографії — наприклад, для вивчення слизу в коралових рифах, лісах водоростей і навіть у людському організмі.
