Глубоководные рыбы оказались ключевыми участниками углеродного цикла океана

Новое исследование представило первые прямые доказательства того, что глубоководные мезопелагические рыбы, составляющие до 94 процентов всей рыбной биомассы планеты, играют важнейшую роль в углеродном цикле Земли. Ученые подтвердили, что эти обитатели глубин выделяют карбонатные минералы со скоростью, сопоставимой с мелководными видами, что подтверждает глобальные модели, отводящие морским рыбам статус одних из главных производителей биогенного карбоната в океане.

Специалисты Школы морских, атмосферных и земных наук Розенстила при Университете Майами изучили чернобрюхого морского окуня (Helicolenus dactylopterus) – вид, обитающий на глубинах 350–430 метров. Целью было выяснить, образует и выделяет ли эта рыба кишечные карбонаты, известные как ихтиокарбонаты. Этот физиологический процесс помогает большинству морских рыб поддерживать солевой и водный баланс в соленой среде и одновременно является критически важным элементом морского круговорота углерода.

Ведущий автор исследования Мартин Гроселл поясняет, что до этого момента оставалось неясным, способны ли рыбы, обитающие в холодных глубинах под высоким давлением, производить карбонаты так же, как их мелководные сородичи. Новое исследование впервые дает утвердительный ответ и показывает, что механизмы этого процесса удивительно схожи независимо от глубины обитания. Чернобрюхий окунь стал идеальной моделью для изучения, поскольку, в отличие от многих других глубоководных видов, он хорошо переносит отлов и адаптацию в лабораторных условиях.

В ходе эксперимента рыб содержали при температуре 6 градусов Цельсия, имитирующей их естественную среду обитания. Исследователи установили, что они выделяют примерно 5 миллиграммов ихтиокарбоната на килограмм массы в час. Эти данные полностью совпали с прогнозами, основанными на моделях метаболизма и температурного масштабирования. Таким образом, было подтверждено, что ни глубина, ни давление не мешают образованию карбонатов.

Как подчеркивает соавтор работы Аманда Олерт, это открытие заполняет серьезный пробел в нашем понимании химии океана. Учитывая огромную биомассу мезопелагических рыб, их вклад в потоки карбонатов – и то, как он может измениться из-за потепления океана, – заслуживает пристального внимания. Результаты укрепляют глобальные оценки производства карбонатов рыбами и подтверждают, что ихтиокарбонат имеет схожий состав независимо от глубины, что влияет на его дальнейшую судьбу – растворение или осаждение на дне.

Полученные данные служат весомым подспорьем для глобальных моделей, в которых роль мезопелагических видов ранее учитывалась лишь гипотетически. «Мезопелагические рыбы – это не просто добыча, они – химические инженеры океана», – заключает Гроселл. Исследование, опубликованное в Journal of Experimental Biology, открывает новые возможности для изучения углеродной динамики в глубоководных экосистемах и поможет усовершенствовать компьютерные модели системы Земли.