В океанських глибинах виявлено "величезну соковижималку", про яку ніхто навіть не підозрював.

Протягом багатьох років вважалося, що найглибші зони океану є одними з найменш сприятливих середовищ на Землі, де мікроби можуть існувати лише завдяки обмеженим ресурсам. Однак, як виявилося, це не зовсім відповідає дійсності.

Протягом багатьох років науковці вважали, що глибоководний океан є середовищем з обмеженим вмістом поживних речовин, де мікроби існують на мізерних ресурсах. Проте, у рамках нового дослідження, група вчених з Університету Південної Данії з'ясувала, що це уявлення є неповним.

Зараз вчені-біологи вважають, що живильні елементи в глибоких водах океану можуть бути легше доступні, ніж це було відомо раніше. Дослідження демонструє, що мікроби здатні отримувати доступ до нового, досі невідомого джерела розчиненої органічної їжі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідження показало, що органічні частинки, відомі як морський сніг, що тонуть, починають виділяти розчинений вуглець і азот, коли досягають глибини 2-6 кілометрів. Далі ці поживні речовини стають доступними для мікробів, що живуть у навколишній морській воді. За словами дослідників, це відбувається через екстремальний гідростатичний тиск, що спостерігається на таких глибинах.

Згідно з висловлюваннями головного автора дослідження, біолога та доцента Пітера Штіфа, тиск у глибинах океану функціонує як величезна соковижималка. Цей процес вичавлює розчинені органічні речовини з часток, які мікроби здатні використовувати миттєво. Дослідники оцінюють, що ці частинки, що занурюються, можуть вивільнити до 50% свого первісного вуглецю та від 58% до 63% азоту під час занурення.

Автори підкреслюють, що їхнє відкриття має важливе значення для розуміння глобального вуглецевого циклу. Якщо морський сніг втрачає значну частину вуглецю до того, як досягне дна океану, це може означати, що в глибоководних відкладеннях накопичується менше вуглецю, ніж було припущено раніше.

Замість цього дослідники з'ясували, що вивільнений вуглець залишається у розчиненому стані в глибоких водах океану. Більше того, цей вуглець може перебувати там протягом сотень або навіть тисяч років, перш ніж повільно підніматися на поверхню океану і, зрештою, потрапляти в атмосферу Землі.

На думку науковців, вуглець, що потрапляє в осадові породи, слідує зовсім іншому шляху. Після того, як він опиняється в глибинах, може залишатися в цій "в'язниці" протягом мільйонів років. Протягом тривалого часу цей захований вуглець здатний накопичуватися у великих обсягах. Насправді, значна частина сучасних запасів нафти і газу утворилася саме завдяки цьому природному процесу.

За висловленням Пітера Штіфа, саме цей механізм визначає обсяги вуглецю, які океан здатний утримувати, а також тривалість цього процесу. Ці накопичення є ключовими для глибшого розуміння кліматичних явищ і вдосконалення прогнозів на майбутнє.

Відомо, що в океані морський сніг утворюється, коли дрібні частинки органічного матеріалу злипаються. Ці частинки можуть включати мертві водорості, мікроби та інше органічне сміття, що дрейфує у воді. Збираючись і опускаючись у товщі води, скупчення часто нагадують крихітні сніжинки, звідси й назва.

У процесі свого дослідження науковці реалізували лабораторний експеримент, в рамках якого синтезували штучний морський сніг, використовуючи діатомові водорості. Дослідницька команда розмістила частинки у спеціально розроблених резервуарах під високим тиском, щоб імітувати умови, які панують у глибинах океану. Резервуари постійно оберталися, що дозволяло частинкам залишатися в підвішеному стані та запобігало їх осіданню на дно.

У таких умовах дослідники зафіксували, що до 50% вуглецевого складу частки могло бути втрачене в процесі її занурення. Основна частина вивільненого матеріалу складалася з білків і вуглеводів — сполук, які глибоководні мікроби здатні швидко засвоювати.

Дослідження продемонструвало, що мікроби реагують миттєво: всього за два дні їхня кількість зросла в 30 разів, а швидкість дихання помітно підвищилася. Це свідчить про те, що органічні сполуки, які вивільняються, є швидким і цінним джерелом енергії на значних глибинах.

Під час написання матеріалу використовувалися дані з таких джерел: Science Advances, SciTechDaily.