Анализ орбитальных снимков Мирового океана показал, что вода в нем зацветает не весной, а в середине зимы. Если объяснение, предложенное авторами открытия, верно, климатологам придется пересматривать последствия глобального потепления.
Когда в поверхностных водах океана начинает бурно размножаться фитопланктон, это очень красиво. Вода окрашивается в зеленый, красный или бурый цвет в зависимости от преобладающего вида водорослей. Фитопланктон – основа морских пищевых цепочек. А в последнее время ученые рассматривают фитопланктон как утилизатор углекислого газа – ведь водоросли, входящие в состав фитопланктона, во время фотосинтеза поглощают углекислый газ. Многие климатологи строят модели, описывающие, как содержание одного из самых мощных парниковых газов связано с численностью фитопланктона.
Ошибка Свердрупа
Еще в 1953 году научное сообщество признало теорию норвежского мореплавателя и ученого Харальда Ульрика Свердрупа, объясняющую причины цветения воды. Теория получила название «критической глубины» и вошла во все учебники по морской экологии и океанологии. Свердруп, а за ним и все его последователи считали, что фитопланктон особенно быстро начинает размножаться весной, когда условия становятся благоприятными – верхний слой воды в океане прогревается и начинает получать больше света. А так как теплые воды менее плотные, чем холодные, то они свободно «плавают» по поверхности. Для фитопланктона такие условия самые благоприятные – ничто не сдерживает их рост, считал Свердруп.
Скорее всего, Свердруп ошибался, утверждает профессор Михаэль Бехренфельд (Michael Behrenfeld) из Орегонского университета. Он проанализировал космические снимки, показывающие общее содержание хлорофилла и углерода в Северной Атлантике за последние девять лет, и теперь опровергает теорию норвежца. По основанному на анализе снимков мнению Бехренфельда, фитопланктон начинает бурно размножаться еще в середине зимы. «Несостоятельность теории «критической глубины» в том, что она не рассматривала влияние зоопланктона – крошечных свободно плавающих в океане животных, питающихся преимущественно фитопланктоном. А именно зоопланктон контролирует численность фитопланктона», -- говорит профессор Бехренфельд.
Миллихищники
Новая теория исходит из того, что когда в середине зимы волнения океана становятся обычным и частым явлением, верхний слой (как раз там, где плавает фитопланктон) смешивается с холодными и менее продуктивными глубинными водами. Этот слой перемешивания максимален с декабря по апрель, его глубина опускается до 250 метров, в остальное же время его глубина не превышает 100 метров. В итоге концентрация фитопланктона на единицу площади уменьшается. Зоопланктон начинает голодать. Для популяций фитопланктона такая ситуация очень благоприятна – ведь никто не сдерживает их бурный рост. И хотя концентрация (особенно в верхней части приповерхностного слоя) остается низкой, общая численность фитопланктона растет. Скорость роста фитопланктона с декабря по апрель увеличивается, по подсчетам профессора, в два раза. Весной, когда штормовая активность идет на убыль, поверхностные и глубинные воды перестают столь активно перемешиваться, фитопланктон собирается наверху (это видно), и зоопланктон находит свою добычу легко. Поэтому численность фитопланктона снижается, хотя наблюдателям кажется, что вода зацветает.
Глобальное потепление «съест» все водоросли
Исходя из гипотезы Свердрупа ученые считали, что глобальное потепление приведет к увеличению продуктивности морских экосистем. Гипотеза же профессора Бехренфельда утверждает обратное. «Цветение воды наблюдается в Северной Атлантике, северной части Тихого океана и в Южном океане вокруг Антарктиды. Климатические модели предсказывают потепление в этих регионах. Значит, слои воды начнут хуже перемешиваться, и зоопланктону ничто не помешает продолжать свою охоту. В итоге численность фитопланктона должна год от года уменьшаться», -- говорит профессор Бехренфельд.
