Диатомовые водоросли — это одноклеточные водоросли, обитающие на дне океана. Они строят из кремния изящные панцири, которые под микроскопом сверкают, словно драгоценные камни. Их безупречная геометрия вдохновляла искусство, но они также играют ключевую роль в химии и экологии океана.
Диатомеи поглощают углекислый газ, выделяют кислород посредством фотосинтеза, одновременно питая морские пищевые цепи. Исследователи из Технологического института Джорджии выяснили, что останки этих водорослей продолжают менять химию океана, вступая в новые реакции и влияя на круговорот углерода и кремния.
Стеклянные панцири диатомей превращаются в глинистые минералы всего за 40 дней. Когда оболочка диатомеи оседает на дно, часть растворяется, возвращая кремний в воду. Остатки соединяются с железом и алюминием, образуя новые минералы и высвобождая часть углерода обратно в атмосферу. Так замыкаются циклы кремния, углерода и металлов, от которых зависит химическое равновесие океана.
Чтобы проследить этот процесс, ученые воссоздали в лаборатории условия морского дна. В двухкамерном реакторе элементы свободно переходили между растворами. Через 40 дней диатомовый кремний превратился в глину, обогащенную железом, — точно такую, какую находят в природных осадках.
Выяснилось, что обратное выветривание — часть современной химии океана. Оно влияет на то, сколько кремния доступно для роста новых диатомей, как перерабатываются микроэлементы, и сколько углекислого газа океан способен удерживать.
Это открытие помогает объяснить, почему в океане меньше кремния, чем ожидалось. Быстрое образование новых минералов поддерживает химический баланс воды и делает океан более чувствительным к изменениям климата. Морское дно оказалось живой системой, где на молекулярном уровне решается, каким будет состав атмосферы.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что сибирские микроводоросли могут поглощать углекислый газ из выбросов.
