Новое исследование показывает, что зоопланктон, часто упускаемые из виду существа, обычно продаваемые в качестве корма для аквариумных рыб, играют решающую роль в смягчении последствий глобального потепления благодаря своим масштабным миграционным моделям.
Эти крошечные «невоспетые герои» потребляют значительное количество пищи и накапливают запасы жира в течение весеннего сезона. Впоследствии они опускаются на сотни метров в антарктические глубины, где метаболизируют эти запасы жира.
Исследователи обнаружили, что этот процесс связывает количество углерода, эквивалентное годовым выбросам примерно 55 миллионов автомобилей с бензиновым двигателем, эффективно предотвращая его выброс в атмосферу и дальнейший вклад в глобальное потепление.
Эта способность к связыванию углерода намного больше, чем считалось ранее. Однако одновременно с этим открытием усиливаются угрозы для популяций зоопланктона.
Ученые посвятили годы изучению ежегодной миграции этих организмов в антарктических водах, также известных как Южный океан, и ее последствий для изменения климата.
Доктор Гуан Ян из Китайской академии наук, ведущий автор исследования, назвал результаты «замечательными», подчеркнув необходимость переоценки потенциала хранения углерода в Южном океане.
Доктор Дженнифер Фрир из Британской антарктической службы, соавтор исследования, подчеркнула уникальный жизненный цикл зоопланктона, заявив: «Эти животные — невоспетые герои, потому что у них такой классный образ жизни».
Несмотря на их значение, зоопланктон остается недооцененным по сравнению с более харизматичной антарктической фауной, такой как киты и пингвины.
Они часто признаются, если вообще признаются, как вид корма для рыб, который легко купить в Интернете.
Однако их жизненный цикл одновременно необычен и увлекателен. Возьмем, к примеру, веслоногого рачка, вид зоопланктона, отдаленно родственный крабам и омарам.
Эти существа, размером всего 1-10 мм, проводят большую часть своей жизни в состоянии покоя на глубинах от 500 м до 2 км.
Профессор Даниэль Майор, который сфотографировал их в Антарктиде, отметил, что микроскопические изображения показывают значительные запасы жира в их телах, включая выступающие капли жира в их головах.
Без их важнейшей функции атмосфера Земли была бы значительно теплее.
Мировые океаны поглотили 90% избыточного тепла, выделяемого в результате потребления ископаемого топлива человеком. На Южный океан приходится примерно 40% этого поглощения, что в основном объясняется деятельностью зоопланктона.
Значительные глобальные инвестиции направлены на выяснение точных механизмов, с помощью которых эти организмы хранят углерод.
Ученые ранее знали о роли зоопланктона в ежедневном хранении углерода, когда богатые углеродом отходы, производимые этими животными, опускаются в глубокий океан.
Однако связывание углерода в результате сезонной миграции зоопланктона в Южном океане не было количественно оценено.
Последние исследования были сосредоточены на веслоногих рачках, а также на других типах зоопланктона, включая криль и сальпы.
Эти организмы потребляют фитопланктон на поверхности океана, который преобразует углекислый газ в органическое вещество посредством фотосинтеза, впоследствии превращаясь в жир в зоопланктоне.
Профессор Даниэль Майор из Университета Эксетера, который не участвовал в исследовании, пояснил: «Их жир — это как аккумулятор. Когда они проводят зиму глубоко в океане, они просто сидят и медленно сжигают этот жир или углерод».
Он добавил: «Это высвобождает углекислый газ. Из-за того, как работают океаны, если вы поместите углерод действительно глубоко, потребуются десятилетия или даже столетия, чтобы этот CO2 вышел и способствовал атмосферному потеплению».
Исследовательская группа подсчитала, что этот процесс, называемый сезонным насосом вертикальной миграции, ежегодно транспортирует 65 миллионов тонн углерода на глубины не менее 500 м ниже поверхности океана.
Было обнаружено, что наибольший вклад в этот процесс вносят веслоногие рачки, за ними следуют криль и сальпы.
Это связывание углерода примерно эквивалентно годовым выбросам 55 миллионов дизельных автомобилей, согласно калькулятору выбросов парниковых газов Агентства по охране окружающей среды США.
В исследовании использовались данные, начиная с 1920-х годов, для количественной оценки этого хранения углерода, также известного как связывание углерода.
Научные исследования продолжаются, поскольку исследователи стремятся получить более глубокое понимание тонкостей цикла миграции.
Ранее в этом году доктор Фрир и профессор Майор провели два месяца на борту полярного исследовательского судна Sir David Attenborough недалеко от Южных Оркнейских островов и Южной Георгии.
Ученые использовали большие сети для отлова зоопланктона, доставляя животных на борт для изучения.
«Мы работали в полной темноте при красном свете, чтобы не беспокоить их», — сказала доктор Фрир.
Она добавила: «Другие работали в комнатах, где поддерживалась температура 3-4C. Вы надеваете много защиты, чтобы оставаться там часами, глядя в микроскоп».
Однако повышение температуры воды и коммерческий вылов криля представляют потенциальную угрозу для будущего популяций зоопланктона.
«Изменение климата, нарушение слоев океана и экстремальные погодные условия — все это угрозы», — пояснил профессор Аткинсон.
Эти факторы могут сократить популяции зоопланктона в Антарктиде и ограничить количество углерода, хранящегося в глубоком океане.
По данным ООН, в 2020 году компании, занимающиеся рыболовством криля, выловили почти полмиллиона тонн криля, согласно данным ООН.
Хотя эта практика разрешена в соответствии с международным правом, она подвергается критике со стороны экологических активистов, как было подчеркнуто в недавнем документальном фильме Дэвида Аттенборо об океане.
Ученые утверждают, что их новые результаты должны быть интегрированы в климатические модели для повышения точности будущих прогнозов глобального потепления.
«Если бы этого биологического насоса не существовало, уровень CO2 в атмосфере был бы примерно в два раза выше, чем сейчас. Так что океаны отлично справляются с поглощением CO2 и избавлением от него», — пояснил соавтор профессор Ангус Аткинсон.
Исследование опубликовано в журнале Limnology and Oceanography.
Подпишитесь на нашу рассылку Future Earth, чтобы получать эксклюзивную информацию о последних новостях о климате и окружающей среде от редактора по климату BBC Джастина Роулатта, доставляемую в ваш почтовый ящик каждую неделю. Вы находитесь за пределами Великобритании? Подпишитесь на нашу международную рассылку здесь.