Как вулканы «кормят» планктон

Хотите стимулировать рост планктона в океане? Наймите вулкан!

В августе 2008 года в северо-восточной части Тихого океана ученые с удивлением отметили резкое увеличение количества планктона. Согласно исследованиям, внезапный этот расцвет обязан своим появлением облаку вулканического пепла, изверженного на Алеутских островах несколькими днями ранее. Оказалось, что вместе с пеплом в океанскую воду попали тысячи тонн железа, благодаря чему планктон и расцвел пышным цветом.

Новые аспекты исследования были опубликованы в октябре 2010 года в журнале Geophysical Research Letters. Особенность их заключается в том, что впервые не в лабораторных условиях было продемонстрировано то, насколько быстро способен расти планктон при добавлении железа. Также нашлось подтверждение тому, что преднамеренное «удобрение» океанов железом (предложенное в качестве способа усилить поглощение двуокиси углерода океаном) практически не изменит содержание СО2 в атмосфере.

Фитопланктон представляет собой микроскопические растения, лежащие в основе всей пищевой цепочки морских обитателей. Существование же самого планктона зависит, вопреки общественному мнению, не только от солнечного света. Эти растения также нуждаются в минеральных питательных веществах, таких как нитраты, фосфаты и железо. Именно поэтому в районах океана с низким содержанием железа популяция планктона обычно остается весьма малочисленной.

Вплоть до августа 2008 года именно такая ситуация наблюдалась в северной части Тихого океана на территории площадью в 2 миллиона квадратных километров между Канадой и Алеутскими островами. Вышло так, что эта часть океана оказалась одной из наиболее изученных в мире. Имелись у океанографов и данные о популяции планктона за период более 50 лет. Но в середине августа месяца произошло нечто удивительное. Отчего-то численность планктона стала быстро увеличиваться, и в течение нескольких дней концентрация хлорофилла в воде возросла на 150%. По счастливой случайности, в этом регионе оказалась исследовательская экспедиция, участники которой и стали свидетелями начальной стадии бурного роста планктона. «Как только мы осознали, что происходит что-то необыкновенное, нам тут же захотелось узнать, чем же оно было вызвано», – говорит Роберта Хамм, химический океанограф из Университета Виктории в Канаде, в своей статье, посвященной исследованиям.

Проанализировав химический состав воздуха и воды, экспедиционная группа сообщила о  значительном увеличении количества растворенного железа на месте исследований. Полученная концентрация железа в воде превысила обычное для этих мест значение в 5-10 раз. Причиной этому, по заключению ученых, послужило извержение вулкана Kasatochi (находящегося на расстоянии около 2000 километров от места проведения исследований) с 7го на 8е августа 2008 года. Сильная буря распространила облака пепла далеко над поверхностью океана.

Химический океанограф Филипп Бойд из Университета Отаго в Новой Зеландии сообщил, что многие другие исследователи в разное время уже пытались связать факт поступления железа из вулканического пепла или даже пыльных бурь, с расцветом планктона. Но данное исследование было первым, «нашедшим подтверждение столь масштабному явлению».

Однако, несмотря на масштабы цветения, ожидаемого поглощения рекордного количества углекислого газа планктоном отмечено не было. Это значение лишь на 20% превысило количество углерода, биологически связываемого той же частью океана каждый год. По словам Роберты  Хамм, предварительный анализ, проведенный командой, дает возможность предположить, что попытки стимулировать рост планктона добавлением железа в воду будут иметь незначительный эффект на интенсивность поглощения СО2 океаном.

Соглашается с ней и океанограф Пол Харрисон из Университета Британской Колумбии (Ванкувер, Канада), не принимавший участия в исследовании. «Целевое крупномасштабное добавление железа с целью стимуляции роста водорослей и, следовательно, уменьшения накопления СО2 в атмосфере может оказаться не столь эффективным, как предполагалось ранее», – сообщил он.    

Источник: news.sciencemag.org