Около 14 тысяч лет назад микроскопические антарктические водоросли помогли замедлить глобальное потепление, поглотив огромное количество углекислого газа из атмосферы. Ученым из Института Альфреда Вегенера (Германия) удалось выяснить, как они это сделали, и почему тот же процесс, который когда-то помог охладить планету, может сыграть решающую роль в формировании будущего нашего климата. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Когда Земля постепенно оттаивала после последнего ледникового периода, в Южном полушарии потепление неожиданно остановилось. Этот процесс, известный как Антарктический холодовой разворот, характеризовался быстрым увеличением площади морского льда зимой и его быстрым таянием весной. Весеннее таяние превратило Южный океан в настоящий шведский стол для особого вида водорослей — Phaeocystis.
Эти крошечные океанические растения размножились, поглотили из атмосферы и накопили в море огромное количество углекислого газа — одного из основных факторов глобального потепления. Но до недавнего времени об этом ничего не было известно. Ученые не могли найти никаких следов Phaeocystis в обычных палеонтологических находках. Только благодаря новому методу, позволяющему извлекать древнюю ДНК со дна океана, исследователи заполнили этот важный пробел в климатической головоломке.
Команда ученых изучила образцы осадочных пород, взятых с глубины почти 600 м в проливе Брансфилд, недалеко от Антарктического полуострова. Анализ древней ДНК указал на генетические следы Phaeocystis в период похолодания. В прошлом никто не идентифицировал эти водоросли с помощью стандартных геохимических методов.
Наше исследование показывает, что цветение этих водорослей способствовало значительному снижению уровня углекислого газа в атмосфере во время климатически важной переходной фазы, характеризующейся большой площадью морского льда.
Исследователи также измерили содержание бария по отношению к железу в отложениях. Это позволяет понять, сколько органического материала, например, отмерших водорослей, осело на морском дне. Данные указали на интенсивный рост водорослей во время сильного весеннего таяния. Чем дальше распространялся морской лед зимой, тем больше весной становилась площадь, на которой Phaeocystis находили идеальные условия для роста.
Но теперь те водоросли, которые когда-то помогали охлаждать планету, борются за выживание. Из-за сокращения площади морского льда в Антарктике с рекордной скоростью исчезают условия, которые ранее способствовали их цветению.
Это плохая новость не только для Phaeocystis. Эти водоросли являются важным звеном в пищевой цепочке, и в случае их исчезновения вся система может рухнуть, что отразится на популяциях различных животных, в том числе тюленей.
Что еще хуже, эти водоросли помогают углероду опускаться глубоко в океан. После их гибели в атмосфере будет больше углерода, что приведет к более быстрому нагреву планеты.
И есть еще одна проблема. Phaeocystis выделяет газ под названием диметилсульфид (ДМС), который способствует образованию облаков. Чем больше облаков, тем больше солнечного света отражается обратно в космос. Чем меньше водорослей, тем меньше облаков.
Спасение Phaeocystis от гибели — непростая задача, которую ученым еще только предстоит решить. Но уже сейчас ясно: прогнозирование будущих изменений климата заключается не только в отслеживании температуры или уровня углекислого газа. Необходимо понимать, как живые системы помогают регулировать эти показатели.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые разработали соединение из морских водорослей, которое регулирует кишечную микрофлору и препятствует набору веса.
