Антарктида подаёт странные сигналы: загадочное свечение вывело на след скрытых процессов Земли

Спутники больше двадцати лет фиксировали странное бирюзовое свечение в одном из самых удалённых районов планеты — Южном океане. Это явление долгое время не поддавалось объяснению, поскольку не соответствовало известным биологическим процессам в холодных водах. Только недавние исследования позволили понять природу свечения, и оказалось, что открытие напрямую связано с механизмами углеродного баланса в океане. Об этом сообщает Science&Vie.

Фото: Designed by Freepik by freepik, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Океан

Как появилась загадка свечения, которого не должно было существовать

С начала 2000-х годов спутниковые снимки показывали яркое пятно к югу от Большого кальцитового пояса — зоны, где обычно доминируют кокколитофоры. Но температурные условия в этом районе считались слишком низкими для выживания таких организмов. Несоответствие между сигналом и ожиданиями заставило учёных выдвигать разные гипотезы: эффект ледниковой пыли, необычное цветение водорослей или влияние пузырьков воздуха.

Однако ни одна гипотеза не объясняла наблюдаемое свечение. Более того, некорректная интерпретация сигнала могла влиять на оценку потоков углерода, поскольку цвет воды используется для расчётов концентрации карбонатных частиц. Исследователи отмечали, что ошибка в таком важном регионе фактически искажала глобальные климатические модели.

Экспедиция, которая впервые изучила глубинные слои

Чтобы разобраться в аномалии, океанографы из Лаборатории океанологических наук Бигелоу и партнерских институтов организовали масштабную экспедицию 2024-2025 годов. Судно Roger Revelle пересекло труднодоступные районы за 60-й южной широтой, где были собраны уникальные данные.

Команда изучала сразу несколько параметров: цвет воды, скорость кальцификации, концентрацию кремнезёма и неорганического углерода, а также микроскопический состав фитопланктона. Это позволило понять, что спутниковые наблюдения, ограниченные первыми метрами поверхности, не фиксируют глубокие биологические структуры.

В ходе экспедиции обнаружили, что в высокоширотных водах преобладают диатомеи, а кокколитофоры встречаются реже, но всё же присутствуют. Также выяснилось, что водовороты способны переносить микроводоросли на большие расстояния, создавая зоны со смешанным биологическим составом.

Главная находка: свечение исходило не от кокколитофоров

До экспедиции считалось, что интенсивный бирюзовый отблеск связан с высокой концентрацией кокколитов, то есть кальцитовых частиц. Однако полевые измерения показали, что отражение объясняется большим количеством диатомовых водорослей. Их оболочки состоят из диоксида кремния — плотного материала, который эффективно взаимодействует со светом, создавая яркий оптический эффект.

Исследователи отмечали, что ранее оптические признаки в этом регионе ошибочно связывали с карбонатными структурами. Это приводило к завышенной оценке присутствия кокколитофоров и неверным вычислениям неорганического углерода. Полученные данные продемонстрировали необходимость корректировки спутниковых алгоритмов, чтобы различать сигнатуры диатомей и кокколитофоров.

Как кокколитофоры всё-таки достигают холодных широт

Экспедиция обнаружила кокколитофоров южнее ожидаемой зоны, что поставило под вопрос прежнее мнение о невозможности их существования в таких температурах. Команда предположила, что вихревые системы переносят эти организмы из более тёплых районов, создавая условные "коридоры", которые позволяют небольшим популяциям поддерживаться в суровых условиях.

Этот вывод поднимает более широкий вопрос об адаптивных возможностях фитопланктона. Если кокколитофоры способны переживать экстремальные условия, значит, их биогеография гораздо сложнее, чем предполагалось ранее.

Что это значит для оценки углеродного цикла

Фитопланктон играет ключевую роль в биологическом углеродном насосе. Диатомеи и кокколитофоры воздействуют на этот процесс по-разному: первые благодаря тяжёлым силикатным структурам быстро переносят углерод в глубину океана, а вторые участвуют в формировании медленно тонущих карбонатных частиц.

Если спутники неверно определяют состав планктона, модели углеродного цикла начинают давать ложные результаты. Новые данные показали, что многие годы оценки неорганического углерода в Южном океане могли быть смещены в сторону завышения. Поэтому исследователи подчеркивают важность пересмотра алгоритмов дистанционного зондирования для повышения точности климатических прогнозов.

Старая и новая интерпретации свечения

1. Прежнее объяснение: свечение возникало из-за кокколитофоров.

2. Новое объяснение: причиной стали плотные скопления диатомей.

3. Источник ошибки: спутники видят только верхний слой воды и не различают оптические сигнатуры разных групп фитопланктона.

4. Итог: необходима модернизация методов интерпретации данных.

Популярные вопросы о загадочном свечении в Южном океане

Почему спутники ошибались?
Потому что оптические характеристики диатомей похожи на сигналы кокколитофоров.

Влияет ли это на климатические модели?
Да, неверные данные о карбонатных частицах искажали оценки потока углерода.

Будут ли обновлены методы наблюдения?
Да, исследование показало необходимость пересмотра алгоритмов дистанционного зондирования.