06.10.2025 г.
Исследование: волны тепла угрожают способности океана поглощать углекислый газ

Новое исследование, проведенное международной группой ученых, показало, как морские тепловые волны подрывают способность океана противостоять изменению климата. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

В исследовании говорится, что ежегодно океан поглощает около четверти антропогенных выбросов углекислого газа (CO2). Этот процесс во многом обеспечивается работой биологического углеродного насоса (набор процессов, которые переносят органический углерод с поверхности в глубины океана. – «Ведомости. Устойчивое развитие»). Микроскопический фитопланктон, подобно наземным растениям, в процессе фотосинтеза поглощает растворенный CO2 и преобразует его в органическое вещество. Эти микроорганизмы составляют основу всей морской пищевой сети. Когда их поедает зоопланктон и другие морские обитатели, а также в результате отмирания, образуются частицы органического углерода. Часть их медленно опускается в глубины океана. Достигнув глубоких вод, углерод может быть изолирован от атмосферы на столетия и даже тысячелетия. Благодаря такому природному «конвейеру» углерод надежно захоранивается в океане на длительный срок. Исследование, основанное на более чем десятилетних наблюдениях в северо-восточной субарктической части Тихого океана (залив Аляска), показало, что морские тепловые волны способны этот процесс остановить.

Для сбора данных ученые использовали комплексный подход, объединив информацию от роботизированных биогеохимических поплавков (BGC-Argo) в рамках проекта GO-BGC, которые регулярно измеряли ключевые параметры по всей толще воды, с традиционными судовыми наблюдениями. Они включали анализ состава планктонных сообществ, химии пигментов и секвенирование экологической ДНК (eDNA, ДНК, присутствующая в окружающей среде и не относящаяся к определенному организму. – «Ведомости. Устойчивое развитие»), что позволило получить полную картину биологических и химических процессов.

В период наблюдений регион пережил две мощные последовательные тепловые волны: печально известную «Блоб» (2013-2015 гг.) и последующую волну (2019-2020 гг.). Результаты показали, что они обе привели к высоким концентрациям органического углерода. Во время «Блоба» продукция углерода фитопланктоном была высокой. Однако вместо того, чтобы начать быстрое путешествие в глубины, мелкие частицы углерода накапливались и «застревали» на глубине около 200 м. В период волны тепла 2019-2020 гг. рекордное накопление углерода наблюдалось уже на поверхности. Затем он опускался, но оставался на глубинах от 200 и до 400 м, не достигнув глубоководных хранилищ.

Ученые пришли к выводу, что тепловые волны вызвали сдвиги в структуре планктонных сообществ. Традиционные, более крупные виды фитопланктона, производящие тяжелые, быстротонущие частицы, замещались на более мелкие формы. Это, в свою очередь, привело к увеличению численности мелких травоядных организмов (зоопланктона), которые не производят крупных, плотных фекальных пеллет, быстро опускающихся на большие глубины. В результате углерод стал удерживаться и перерабатываться в верхних слоях океана. Он подвергался медленной реминерализации в течение многих месяцев, высвобождаясь обратно в виде CO2 и возвращаясь в атмосферу, вместо того чтобы быть надежно захороненным в глубинах.

«Наше исследование показало, что две мощные морские тепловые волны остановили транспортировку углерода в глубины, – приводит Phys.org комментарий ведущего автора исследования Марианы Биф. – Это увеличивает риск того, что углерод вернется в атмосферу, а не будет заперт в океане».

Полученные результаты имеют серьезные практические последствия, уверены авторы исследования. Учащение и усиление морских тепловых волн из-за изменения климата создает опасную петлю обратной связи: нарушение работы биологического углеродного насоса снижает способность океана поглощать CO2, что усугубляет глобальное потепление, подчеркивают ученые. Кроме того, изменения в планктонных сообществах – основе морских пищевых цепей – оказывают каскадное воздействие на всю экосистему, подрывая запасы промысловых рыб и угрожая продовольственной безопасности прибрежных регионов.

https://www.vedomosti.ru/esg/climate/news/2025/10/06/1144607-issledovanie-volni-tepla-ugrozhayut-sposobnosti-okeana-pogloschat-uglekislii-gaz