
Мельчайшие «инженеры» океана – кальцифицирующий планктон – незаметно регулируют климат Земли, улавливая и перерабатывая углерод. Однако, как показал новый обзор международной группы ученых под руководством Института экологических наук и технологий Автономного университета Барселоны (ICTA-UAB), опубликованный в журнале Science, роль этих организмов – кокколитофорид, фораминифер и птеропод – в современных климатических моделях сильно упрощена.
Исключая этот планктон, существующие модели могут недооценивать ключевые процессы в глобальном углеродном цикле и способность океана реагировать на изменение климата. Кальцифицирующий планктон строит крошечные раковины из карбоната кальция (CaCO₃) – важнейшего компонента углеродного цикла океана. Эти организмы влияют на химический состав морской воды и способствуют переносу углерода из атмосферы в глубокие слои океана. Этот «углеродный насос» помогает регулировать климат Земли.
«Раковины планктона крошечные, но все вместе они формируют химию наших океанов и климат нашей планеты, – говорит Патриция Зивери, профессор ICREA в ICTA-UAB и ведущий автор исследования. – Исключая их из климатических моделей, мы рискуем упустить из виду фундаментальные процессы, которые определяют, как земная система реагирует на изменение климата».
Авторы исследования показывают, что большая часть этого карбоната кальция никогда не достигает морского дна. Значительная его доля растворяется в верхних слоях океана – этот процесс известен как «мелководное растворение». Он вызван биологическими взаимодействиями, такими как хищничество и деятельность микробов. Мелководное растворение кардинально меняет химию океана, но практически отсутствует в ключевых моделях земной системы (например, CMIP6), на основе которых составляются глобальные климатические оценки.
Исследование подчеркивает уникальные особенности различных групп кальцифицирующего планктона, которые определяют их географическое распространение, экологическую роль и уязвимость. Кокколитофориды, основные производители CaCO₃, особенно чувствительны к закислению океана. Фораминиферы и птероподы, в свою очередь, сталкиваются с другими угрозами – от потери кислорода до потепления воды. Игнорирование этого разнообразия ведет к чрезмерному упрощению реакций океана на климатические стрессоры.
В своей работе ученые призывают к срочным усилиям по количественной оценке производства, растворения и переноса карбоната кальция для каждой группы планктона, а также к включению этих данных в климатические модели. Это позволит делать более точные прогнозы относительно взаимодействия океана и атмосферы, поглощения углерода и даже интерпретации осадочных пород, используемых для реконструкции климата прошлого.
«Если мы игнорируем мельчайшие организмы океана, мы можем упустить важную климатическую динамику, – заключает доктор Зивери. – Интеграция кальцифицирующего планктона в климатические модели может дать более четкие прогнозы и более глубокое понимание того, как это повлияет на экосистемы и общество». Устранение этих пробелов в знаниях имеет решающее значение для разработки нового поколения климатических моделей, которые будут лучше отражать биологическую сложность океанов.