Bigelow Laboratory: две водные массы Южного океана по-разному возвращают нитрат и силикат

Учёные Bigelow Laboratory for Ocean Sciences (США) сравнили, как две водные массы Южного океана, субантарктическая модовая вода (SAMW) и антарктическая промежуточная вода (AAIW), возвращают питательные вещества за многодесятилетний путь к экватору, сообщает bigelow.org. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ Работа опубликована в Journal of Geophysical Research: Oceans. Команда шла на судне R/V Roger Revelle от Гавайев до вод на 60° ю. ш. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗

Регенерация питательных веществ по пути

Глубинная вода Южного океана поднимается к поверхности, где зимнее перемешивание помогает сформировать отдельные водные массы. Часть этой воды затем погружается и движется на север под поверхностью. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ По пути органическое вещество разлагается в ходе реминерализации и возвращает в воду нитрат, фосфат и силикат. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗

Чтобы оценить скорость изменений, исследователи использовали хлорфторуглероды (ХФУ). Эти соединения попали в атмосферу из-за холодильной техники и кондиционеров, а их концентрации и соотношения со временем менялись. Вода, ушедшая под поверхность, несёт ХФУ-подпись периода своего образования, что позволяет определить её возраст. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ Ведущий автор Барни Балч сказал, что сочетание химических и биологических измерений с такой шкалой возраста позволяет говорить о скоростях. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗

В SAMW реминерализация нитрата и фосфата шла быстрее, чем в AAIW. Реминерализация силиката быстрее шла в AAIW. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ По пересказу scinexx, скорости для нитрата и фосфата в SAMW были примерно в семь и шесть раз выше, а для силиката в AAIW почти вдвое выше. В рейсе с декабря 2020 по февраль 2021 года взяли пробы на 103 станциях вдоль 150° з. д. между 30° и 60° ю. ш. С возрастом воды растворённый кислород убывал, а растворённый неорганический углерод рос.

Возможное влияние на фитопланктон

Нитрат часто лимитирует рост фитопланктона, а диатомовым водорослям силикат нужен для клеточных стенок. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ Авторы отмечают, что более быстрая регенерация азота и фосфора в SAMW может поддерживать фитопланктон, которому кремний не нужен, например кокколитофориды и динофлагелляты. Более интенсивная регенерация силиката в AAIW может благоприятствовать диатомовым. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗

Также обнаружены изменения температуры и солёности, связанные с возрастом воды. Они могут отражать условия в Южном океане при формировании этих вод и сохранять запись о сдвигах свойств океана за несколько десятилетий. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗ Балч заявил, что регенерация питательных веществ в этих двух водных массах поддерживает около трёх четвертей первичной продукции Земли к северу от 30° ю. ш. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗

В работе участвовали сотрудники Bigelow Laboratory вместе с коллегами из Океанографического института Вудс-Хоул, Университета штата Аризона, Бермудского института океанских наук, Техасского университета A&M и Университета Майами. Исследование поддержал Национальный научный фонд США. bigelow.orgbigelow.orgbigelow.orgОткрыть источник ↗