Новейшие исследования, опубликованные в журнале Science, представляют революционный взгляд на роль антарктического криля в углеродном цикле Южного океана. Ученые, включая доктора Эбигейл Смит из Австралийского антарктического отдела и Австралийской антарктической программы партнерства, пришли к неожиданному выводу: вертикальная миграция криля оказывает значительно меньшее влияние на экспорт углерода в глубокие слои океана, чем считалось ранее.
Результаты исследования, основанные на годичном мониторинге в заливе Прюдз у станции Дейвис в Антарктиде, ставят под сомнение устоявшиеся теории и модели, используемые при разработке климатической политики. Оказалось, что фекальные пеллеты криля, быстро опускающиеся на дно, играют гораздо более существенную роль в этом процессе. Согласно новым данным, вертикальная миграция криля ответственна за перенос менее 10% частиц органического углерода (произведенного фитопланктоном) из поверхностных вод на глубину более 200 метров.
Чтобы получить такие точные данные, исследователи использовали инновационный донный модуль, размещенный на глубине 387 метров. В течение года этот «морской вездеход» вел непрерывное наблюдение за суточными миграциями антарктического криля, используя видеокамеру и эхолот, направленный вверх. Сочетание полевых наблюдений с численным моделированием позволило получить беспрецедентно точную картину миграционного поведения криля.
Антарктический криль, оцененный в 300 миллионов тонн биомассы, представляет собой крупнейшую биомассу одного дикого вида животных на планете. Он играет ключевую роль в углеродном цикле, питаясь богатым углеродом фитопланктоном в поверхностных водах. Продуктом жизнедеятельности криля являются фекальные пеллеты, которые быстро оседают на дно. По оценкам, ежегодно до 40 миллионов тонн углерода экспортируется в глубокий океан именно таким образом. Углерод, захороненный на глубине, может оставаться там десятилетия и даже тысячелетия, тем самым влияя на климат планеты.
Интересно, что исследование показало ограниченность вертикальной миграции криля. В течение года не более 25% популяции криля совершали вертикальные перемещения. При этом наблюдались сезонные колебания. Зимой, когда продуктивность фитопланктона низкая, большинство миграций на морское дно были на полную глубину (от поверхности до дна). Летом же, миграции криля были более поверхностными, между поверхностью и глубиной около 100 метров. Это означает, что фекальные пеллеты дольше остаются в поверхностных водах, где подвергаются разложению.
Традиционные методы исследования, основанные на наблюдениях с судов, ограничены глубиной около 250 метров и не позволяют получать данные в зимнее время из-за морского льда. Биогеохимические модели, в свою очередь, часто лишены наблюдательных данных о миграциях криля. Распространенное в моделях упрощенное предположение о том, что в среднем 50% зоопланктона (включая криль) ежедневно мигрирует в глубокий океан, как оказалось, является значительным преувеличением. Согласно новым исследованиям, вклад вертикальной миграции в экспорт углерода может быть переоценен в моделях на 215%. Такая переоценка приводит к дисбалансу климатических моделей.
Необходимость дальнейших исследований становится очевидной. Для более точного понимания роли криля в углеродном цикле требуется больше наблюдений за сезонными миграциями криля и других видов зоопланктона по всей Антарктике в течение всего года. Важно также учитывать все механизмы влияния криля на экспорт углерода, включая смертность, сбрасываемые экзоскелеты, выделения и дыхание. Только получив точные оценки потоков углерода, климатические модели смогут обеспечить надежную основу для разработки эффективной климатической политики и стратегий смягчения последствий изменения климата.
Изображение носит иллюстративный характер
Результаты исследования, основанные на годичном мониторинге в заливе Прюдз у станции Дейвис в Антарктиде, ставят под сомнение устоявшиеся теории и модели, используемые при разработке климатической политики. Оказалось, что фекальные пеллеты криля, быстро опускающиеся на дно, играют гораздо более существенную роль в этом процессе. Согласно новым данным, вертикальная миграция криля ответственна за перенос менее 10% частиц органического углерода (произведенного фитопланктоном) из поверхностных вод на глубину более 200 метров.
Чтобы получить такие точные данные, исследователи использовали инновационный донный модуль, размещенный на глубине 387 метров. В течение года этот «морской вездеход» вел непрерывное наблюдение за суточными миграциями антарктического криля, используя видеокамеру и эхолот, направленный вверх. Сочетание полевых наблюдений с численным моделированием позволило получить беспрецедентно точную картину миграционного поведения криля.
Антарктический криль, оцененный в 300 миллионов тонн биомассы, представляет собой крупнейшую биомассу одного дикого вида животных на планете. Он играет ключевую роль в углеродном цикле, питаясь богатым углеродом фитопланктоном в поверхностных водах. Продуктом жизнедеятельности криля являются фекальные пеллеты, которые быстро оседают на дно. По оценкам, ежегодно до 40 миллионов тонн углерода экспортируется в глубокий океан именно таким образом. Углерод, захороненный на глубине, может оставаться там десятилетия и даже тысячелетия, тем самым влияя на климат планеты.
Интересно, что исследование показало ограниченность вертикальной миграции криля. В течение года не более 25% популяции криля совершали вертикальные перемещения. При этом наблюдались сезонные колебания. Зимой, когда продуктивность фитопланктона низкая, большинство миграций на морское дно были на полную глубину (от поверхности до дна). Летом же, миграции криля были более поверхностными, между поверхностью и глубиной около 100 метров. Это означает, что фекальные пеллеты дольше остаются в поверхностных водах, где подвергаются разложению.
Традиционные методы исследования, основанные на наблюдениях с судов, ограничены глубиной около 250 метров и не позволяют получать данные в зимнее время из-за морского льда. Биогеохимические модели, в свою очередь, часто лишены наблюдательных данных о миграциях криля. Распространенное в моделях упрощенное предположение о том, что в среднем 50% зоопланктона (включая криль) ежедневно мигрирует в глубокий океан, как оказалось, является значительным преувеличением. Согласно новым исследованиям, вклад вертикальной миграции в экспорт углерода может быть переоценен в моделях на 215%. Такая переоценка приводит к дисбалансу климатических моделей.
Необходимость дальнейших исследований становится очевидной. Для более точного понимания роли криля в углеродном цикле требуется больше наблюдений за сезонными миграциями криля и других видов зоопланктона по всей Антарктике в течение всего года. Важно также учитывать все механизмы влияния криля на экспорт углерода, включая смертность, сбрасываемые экзоскелеты, выделения и дыхание. Только получив точные оценки потоков углерода, климатические модели смогут обеспечить надежную основу для разработки эффективной климатической политики и стратегий смягчения последствий изменения климата.
