Международная группа ученых и океанографов Земли создала первую глобальную карту с высоким разрешением поверхностных фосфатов океана, ключевого минерала, поддерживающего водную пищевую цепь. При этом группа под руководством Калифорнийского университета в Ирвайне выяснила, что морской фитопланктон гораздо более устойчив к питательному стрессу, чем считалось ранее..
Выводы исследователей, опубликованные сегодня в журнале Science Advances, имеют важное значение для прогнозов изменения климата. Океанические водоросли поглощают значительное количество углекислого газа из атмосферы Земли, оказывая тем самым ценную услугу по регулированию температуры планеты.
«Понимание глобального распределения питательных веществ в океане имеет основополагающее значение для выявления связи между изменениями в физике океана и его биологии», - сказал ведущий автор Адам Мартини, профессор Калифорнийского университета в области наук о системе Земли, экологии и эволюционной биологии. «Одним из результатов использования этой карты является то, что мы можем показать, что сообщества планктона чрезвычайно устойчивы даже в среде с дефицитом питательных веществ. Поскольку снижение доступности питательных веществ в океане является одним из прогнозируемых последствий изменения климата, это может быть хорошей новостью для планктона. и для нас."
Растворенный неорганический фосфат играет важную биогеохимическую роль в среде обитания океана, но, как известно, его трудно обнаружить. Фосфор является ключевым элементом в молекулах, необходимых для жизни, таких как ДНК и аденозинтрифосфат, которые хранят и передают химическую энергию между клетками. В отличие от многих других питательных веществ, полезных для фитопланктона, на Земле содержится ограниченное количество фосфора, и он редко встречается в океане.
Знание того, сколько и где находится, помогает ученым понять динамику пищевой сети океана и то, как на нее повлияют изменения в химическом составе океана, вызванные изменением климата. Мартини и его коллеги проанализировали более 50 500 проб морской воды, собранных в ходе 42 исследовательских рейсов, охвативших все океанические бассейны Земли.
Мартини сказал, что в дополнение к выявлению регионов, где этот минерал находится в дефиците, команда также смогла обнаружить ранее неизвестные закономерности уровней фосфатов в основных океанских бассейнах Атлантического и Тихого океанов.
«Мы слишком долго придерживались этого упрощенного представления о богатом питательными веществами океане в высоких широтах и океанских пустынях в низких широтах», - сказал он. «Однако в этой статье мы утверждаем, что наши текущие прогнозы питательного стресса могут быть слишком ужасными, и морские организмы способны справляться с ограниченным запасом фосфатов лучше, чем мы думали ранее."
Финансирование этого исследования было предоставлено в рамках программы Национального научного фонда «10 больших идей».