30 лет исследований на глубоководной станции M: как меняются сообщества на дне океана

Экологи из MBARI под руководством Кена Смита уже 30 лет изучают глубоководные сообщества на станции M, расположенной в 290 км от побережья Калифорнии на глубине 4000 метров. Специальный выпуск журнала Deep-Sea Research представил 16 новых статей, посвящённых исследованиям на этой уникальной площадке.

Уникальная долгосрочная обсерватория

Абиссальная равнина — плоские илистые просторы на дне океана — покрывает более 50% поверхности Земли и играет ключевую роль в углеродном цикле. Станция M — единственное в мире место, где на протяжении десятилетий ведутся непрерывные измерения как поступления углерода на дно, так и его потребления животными и микробами.

Для исследований используется целый комплекс инструментов: спутники, научные суда, тралы, обитаемые аппараты (например, Alvin), дистанционно управляемые аппараты (ROV), роботизированный ровер, донные ландёры, керноотборники, ловушки для рыб, седиментационные ловушки, респирометры (измеряющие потребление кислорода), измерители течений и камеры с интервальной съёмкой. Подводная обсерватория работает автономно 24/7, а учёные посещают её лишь раз в год для обслуживания и сбора данных.

Ключевые открытия

Исследования кардинально изменили представления о жизни на глубине:

• Дно далеко не статично: физические условия и биологические сообщества могут резко меняться в масштабах от дней до десятилетий.
• Изменения на дне напрямую связаны с процессами у поверхности. Например, массовая гибель водорослей или сальп приводит к «метельной буре» из детрита, который становится пиршеством для глубоководных организмов.
• Циклы «пира и голода» по-разному влияют на виды. Некоторые голотурии были редки в 1990-х, затем стали крайне многочисленны, а потом исчезли совсем. Популяции других оставались стабильными на протяжении всех 30 лет.

Содержание специального выпуска

16 статей в специальном выпуске охватывают широкий круг тем:

• 2 статьи — о связи процессов у поверхности с количеством углерода, достигающего дна.
• 3 статьи — о типах и количестве материала, опускающегося через толщу воды.
• 2 статьи — об изменениях химических и биологических условий на дне.
• 9 статей — о животных и микробах, обитающих на дне и рядом с ним, и их реакции на изменения среды.

Эти работы показывают, как исследования на станции M углубили понимание биогеохимии, биологии и экосистем глубоководного дна. По мере усиления антропогенного воздействия на океан такие долгосрочные исследования становятся критически важными для понимания этой обширной и малоизученной среды, а также долгосрочных изменений в океане и климате Земли.

Команда Смита планирует продолжать работу, чтобы выяснить, сохранятся ли удивительные изменения в донных сообществах, и разрабатывает новые технологии для мониторинга условий на станции M с берега в реальном времени.