Науковці з’ясували, чому Південний океан світиться з космосу

Вчені розгадали багаторічну загадку яскравих плям у водах Південного океану, які спостерігали на супутникових знімках. Дослідження, опубліковане в журналі Glob­al Bio­geo­chem­i­cal Cycles, показало, що оптичний ефект спричиняють мікроскопічні водорості — діатомові з кремнієвими панцирами та кокколітофори з кальцитовими оболонками. Відкриття допомагає краще зрозуміти функціонування полярних екосистем та роль цього регіону у глобальному вуглецевому циклі.

Незвичне «світіння» вод біля Антарктиди вперше зафіксували на початку 2000‑х років. Частину пояснили наявністю Великого кальцитового поясу, де домінують кокколітофори, однак на південь від нього, у холодніших водах, виникала ще одна зона підвищеної відбивної здатності, де ці організми, за припущеннями, не мали б виживати. Щоб дослідити феномен, команда океанографа Барні Балча здійснила експедицію на судні R/V Roger Rev­elle, провівши вимірювання кольору, відбивної здатності, складу води та складу планктону на різних глибинах.

Виявилося, що у холодних і багатих на кремній водах південніше Полярного фронту переважають щільні скупчення діатомових водоростей. Їхні панцири з діоксиду кремнію відбивають світло так само ефективно, як кальцитові оболонки кокколітофорів, хоча для досягнення такої яскравості потрібна більша концентрація клітин. У цьому регіоні також знайшли невелику кількість кокколітофорів, що свідчить про їхню здатність витримувати нижчі температури та про їх можливе поширення завдяки океанським вихорам.

Обидві групи мікроорганізмів відіграють ключову роль у «біологічній помпі» — процесі перенесення вуглецю з поверхні у глибокі шари океану шляхом осідання мінералізованих частинок. Діатоми здебільшого фіксують вуглець у кремнієвій формі, а кокколітофори — у вигляді карбонату кальцію. Така паралельна система підвищує стійкість екосистеми та впливає на довгострокове поглинання вуглекислого газу, що важливо для прогнозування змін клімату.

Дослідники наголошують на необхідності вдосконалення алгоритмів супутникового моніторингу, адже оптична схожість кальциту й кремнію ускладнює визначення складу планктону з орбіти. Поєднання багатоспектральних даних із цільовими експедиційними вимірюваннями допоможе точніше моделювати біологічні процеси та їхній вплив на клімат, рибальство й стан океанів в умовах потепління та зміни циркуляції вод.