Ученые изучили экологический ответ фитопланктона на осаждение питательных веществ из пыли Сахары
Новое исследование, опубликованное в научном журнале Frontiers in Marine Science, сообщает о беспрецедентных доказательствах экологических реакций кальцифицирующего фитопланктона на осаждение питательных веществ, приносимых пылью из Сахары.
Осаждение этой пыли в океан переносит такие элементы, как железо и фосфор, — необходимые питательные вещества для удобрения морского фитопланктона, особенно в удаленных от континентов регионах, где океан теплее и беднее питательными веществами большую часть года.
Именно через фитопланктон — группу микроскопических морских водорослей, осуществляющих фотосинтез, — океан выполняет двойную роль источника кислорода и «поглотителя» атмосферного CO2, что критически важно для поддержания атмосферы пригодной для жизни на Земле.
«Важно, что мы наблюдали увеличение численности кокколитофорид — особой, очень специфичной и биогеохимически важной группы морского фитопланктона благодаря их способности к кальцификации», — говорит Катарина Геррейру, ведущий автор исследования, микропалеонтолог и исследователь морской биогеонауки в Центре морских и экологических наук (MARE) факультета наук Лиссабонского университета (Португалия).
Эта способность позволяет кокколитофоридам взаимодействовать с морским углеродным циклом и влиять на него тремя способами: как естественный поглотитель CO2 через фотосинтез; как естественный источник CO2 через биоминерализацию экзоскелета; и, наконец, как источник минерального балласта, способствующего осаждению и последующему захоронению углерода в глубоком океане.
«Любые изменения в продуктивности этой группы [кокколитофорид] имеют огромный потенциал для изменения Биологического углеродного насоса, поскольку он определяется скоростью, с которой углерод биологически извлекается из атмосферы посредством фотосинтеза, его последующего осаждения и захоронения в глубоком океане в форме органического и неорганического частичного углерода», — добавляет исследователь.
Исследование основано на междисциплинарных данных, собранных во время Атлантического меридионального трансекта (AMT28) в сентябре-октябре 2018 года, и стало результатом сотрудничества MARE, Института Дона Луиша (Португалия), Морской лаборатории Плимута, Университета Восточной Англии (Великобритания), Королевского Нидерландского института морских исследований и Института морских наук (Испания).
Следующие шаги: изучение тропической Атлантики
В рамках нового этапа исследований Катарина Геррейру присоединилась к междисциплинарной экспедиции на голландском судне RV Pelagia для изучения биогеохимических процессов, связанных с апвеллингом и осаждением пустынной пыли в северо-восточной тропической Атлантике.
«Этот новый исследовательский этап поможет определить виды кокколитофорид, которые больше всего влияют на Биологический углеродный насос в регионе, и позволит нам откалибровать палеоэкологический потенциал этой группы фитопланктона как инструмента для изучения океанических условий и осаждения атмосферной пыли в геологическом прошлом этого региона», — подчеркивает Катарина Геррейру.
Цель — объединить данные биологии, гидрологии и седиментологии, собранные в экспедиции, с данными буев и седиментационных ловушек, чтобы исследовать связь между осаждением сахарской пыли и изменениями в сообществах фитопланктона в подстилающей фотической зоне. Поскольку этот регион является частью Канарской системы апвеллинга восточных границ (EBUS), результаты экспедиции внесут вклад в цели проекта PRIMUS, где исследователь возглавляет направление наук о Земле, используя данные о потоке частиц из седиментационной ловушки у побережья Северо-Западной Африки.