Вулканический пепел от извержения Этны (март 2012 г.) и экстремальный холод предыдущей зимы создали подлинный поток манны в бассейне Иерапетры (пропасть глубиной 4430 метров) в одной из менее продуктивных морских сред Восточное Средиземное море.
Это один из основных выводов статьи, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters экспертами Рутом Педроса-Памисом, Анной Санчес Видаль, Антони Калафатом и Микелем Каналсом из Исследовательской группы по морским наукам о Земле (GRC)., с факультета наук о Земле Барселонского университета, и группа из Греческого центра морских исследований (HCMR) на Крите (Греция).
Бассейн Иерапетра, расположенный на юго-востоке Крита и являющийся частью желоба Плиния-Страбона, не является самым глубоким местом в Средиземном море - бездна Калипсо в Ионическом море охватывает 4,267 метра, но она глубже, чем в Западной Европе (3600 метров). В рамках проекта REDECO, возглавляемого Николаосом Лампадариусом из Греческого центра морских исследований, команда изучала, какие процессы обеспечивают перенос органических веществ и улавливание атмосферного углерода в бездонных глубинах Средиземного моря..
Для проведения этого исследования команда GRC Marine Geosciences работала на линии, проложенной на глубине 4300 метров в Иерапетре (технологическая и логистическая задача, связанная с глубиной), с ловушкой для частиц и измерителем течений. С 2010 по 2013 год они регистрировали физические и биогеохимические условия бассейна Иерапетры. Исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, содержит неопубликованные данные о происхождении, количественных и сезонных изменчивостях и межгодовых потоках органического вещества в Средиземном море, между поверхностными и глубоководными водами.
Вулканический пепел и сильный холод в Средиземном море
Результаты показывают олиготрофный характер Западного Средиземноморья с низким содержанием питательных веществ. Однако в марте 2012 года сочетание холодной зимы с вулканической активностью Этны на Сицилии вызвало внезапный и массовый рост филопланктона (в основном диатомовых частиц).), крупнейший за последние десятилетия», - говорит профессор Антони Калафат из Департамента динамики Земли и океана UB.
"Это явление, - говорит Рут Педроса, - создало потоки органического вещества выше 12 миллиграммов на квадратный метр в день. То есть поток манны на два порядка выше, чем обычный поток в этой морской среде, которая является крайне беден."
Подводные каскады: когда холодные воды опускаются на глубину
В некоторых частях Средиземного моря поверхностные водные массы зимой охлаждаются, оседают и способствуют поступлению органических веществ в абиссальные районы. Зимой 2012 г., довольно холодной для Средиземноморья, имели место случаи каскадирования в Лионском заливе и Адриатическом море, а также конвекции в открытом море в районе Родосского круговорота. В этом районе эта интенсивная конвекция спровоцировала подъем холодных вод, богатых питательными веществами, что способствовало росту филопланктона, особенно частиц диатомовых водорослей. Это исключительное цветение, вероятно, было усилено поступлением питательных веществ в результате движения вулканического пепла от извержения Этны весной 2012 года. В результате в апреле 2012 года экспорт органического углерода увеличился в четырнадцать раз по сравнению с апрелем 2011 и 2012 годов., который имел регулярный вывоз в эти морские районы.
По словам Анны Санчес-Видаль, «пока никто не объяснил, что сочетание конвекции из-за поверхности холодной воды и поступления питательных веществ из-за вулканического пепла является фактором, который увеличивает поток органического вещества в бездонных глубинах».
Океанические механизмы, обеспечивающие перенос частиц в бассейны, связаны с цветением, которое играет важную роль в трофических цепочках морских экосистем.«Если в этом процессе есть опускание плотных вод, которые уносят органические вещества на большие глубины, эффективность возрастает. Вулканический пепел, который балластирует органические частицы и уносит их на бездонные глубины, не влияя на их пищевую ценность, может еще больше повысить результаты», - говорит Рут Педроса..
Ловушки питательных веществ и углерода в морских глубинах
Биоразнообразие может уменьшаться с увеличением глубины этих морских районов. Интересно, что эта тенденция отличается в неизвестных абиссальных бассейнах, согласно предыдущим исследованиям научной группы. Гипотеза исследования рассматривает абиссальные впадины как ловушки для органического вещества в глубинах океана. Углерод, унесенный на большие глубины, пока не будет изолирован от циклов активного обмена с атмосферой, останется в этих больших подводных впадинах. Кроме того, поступление лабильного вещества в батиальные зоны представляет собой важный вклад в реминерализацию углерода и восстановление кислорода в глубинных водах.
Это явление, описанное в журнале Geophysical Research Letters, могло иметь место и в других абиссальных желобах по всему миру, в морских регионах с сейсмической и вулканической активностью и процессами образования плотных вод. Процесс каскадирования происходит в морях и океанах по всему миру, и он был описан в подводных каньонах Северо-Западного Средиземноморья (Лионский залив, 2006 г.) в статье журнала Nature, основным автором которой был профессор Микель Каналс, руководитель GRC Marine Geosciences Университета Барселоны.