Новое исследование раскрывает секрет диатомовых водорослей в Южном океане

Айсберг, обнаруженный вблизи самой южной точки маршрута исследовательского судна, напоминает о сложностях сбора данных в этом регионе. Автор: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences

Согласно новому исследованию, удалённый район Южного океана, который долгое время сбивал с толку спутники, отражая большое количество бирюзового света, оказался богат диатомовыми водорослями с высоким содержанием кремния. Неожиданно в этих полярных водах также были обнаружены кокколитофориды — микроскопические водоросли с кальциевыми оболочками, играющие ключевую роль в глобальном углеродном цикле.

Исследование помогает разгадать давнюю загадку для спутниковых океанографов: какие микроорганизмы доминируют в этой труднодоступной части океана? Это проливает свет на то, как фитопланктон реагирует на изменения температуры и химического состава воды, что важно для понимания цикла углерода в Южном океане.

«Эта работа даёт широкую картину биологических и геохимических процессов в этом отдалённом водоёме, что раньше было невозможно», — сказал ведущий автор исследования Барни Балч, старший научный сотрудник Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.

Исследование опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.

Исследователи, включая соавторов Брюса Боулера (слева) и Санни Пинкхэма (с планшетом), берут пробы воды с помощью CTD-розетки. Автор: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences

Ещё в начале 2000-х Балч и его коллеги обнаружили область вокруг Антарктиды, известную как «Великий кальцитовый пояс», где высокий уровень неорганического углерода отражает свет. Однако южнее этого пояса спутники фиксировали необычную яркость, несмотря на слишком холодную для кокколитофоридов воду. Разгадать эту тайну помогли только комплексные измерения во время экспедиции на судне R/V Roger Revelle.

Команда использовала сочетание биохимических измерений, оптических данных и микроскопии, чтобы проследить смену планктона: от динофлагеллят в тёплых водах до кокколитофоридов в кальцитовом поясе и диатомовых водорослей в холодных водах южнее Полярного фронта.

Исследователи, включая ведущего автора Барни Балча, готовят зонд для сбора оптических данных. Автор: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences

Оказалось, что высокая отражательная способность в южных водах объясняется кремниевыми структурами диатомовых водорослей — фрустулами. Однако учёные также впервые обнаружили следы кокколитофоридов в этих холодных водах, что может изменить представления об их ареале и роли в углеродном цикле.

«Мы расширяем понимание распространения кокколитофоридов и наконец разгадываем загадку спутниковых изображений этой части океана», — отметил Балч.

Исследование проводилось международной командой учёных из Bigelow Laboratory, Woods Hole Oceanographic Institute и других институтов.

Подробнее: W. M. Balch et al, Biological, Biogeochemical, Bio‐Optical, and Physical Variability of the Southern Ocean Along 150°W and Its Relevance to the Great Calcite Belt, Global Biogeochemical Cycles (2025). DOI: 10.1029/2024GB008457