Исследователи разработали инновационную классификацию океанских вод, разделив их на четыре категории на основе сезонных изменений уровня хлорофилла — природного пигмента, который окрашивает воду в изумрудные оттенки. Концентрация этого вещества напрямую связана с активностью фитопланктона — микроскопических водорослей, формирующих основу пищевой цепочки и участвующих в глобальном круговороте углерода. Новая модель зонирования открывает перспективы для точного прогнозирования биологических ресурсов, оценки состояния морских экосистем, а также разработки стратегий по защите океана от антропогенного воздействия. Проект реализован при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Фитопланктон — невидимый герой океана
Крошечные водные растения не только насыщают воду кислородом, но и обеспечивают пищей целые сообщества — от мельчайшего зоопланктона до гигантских китов. Чем больше фитопланктона в воде, тем богаче биоразнообразие региона. Вопреки прежним представлениям, даже в тропических широтах, где температура и освещенность стабильны круглый год, обнаружены выраженные сезонные циклы роста этих организмов!
Спутники раскрывают танец хлорофилла
Специалисты Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва) проанализировали данные спутника Aqua MODIS, составив динамическую карту изменений концентрации хлорофилла в тропиках и субтропиках. Благодаря использованию передовых математических алгоритмов удалось реконструировать полную картину процессов, даже на участках, скрытых облачностью. Это первый в истории детальный обзор сезонных «ритмов» фитопланктона в глобальном масштабе!
Цветущий океан — щит для климата
Исследование показало, что на 78% акватории в изучаемых регионах происходят ярко выраженные сезонные «вспышки» активности хлорофилла. В периоды бурного цветения фитопланктон поглощает рекордные объемы CO₂, преобразуя его в органику. Часть этой биомассы, не потребленная зоопланктоном, оседает на глубину, питая донные экосистемы и запечатывая углерод в морских осадках. Такой природный механизм работает как естественный буфер, смягчающий парниковый эффект и дарящий надежду на устойчивое будущее!
Исследователи обнаружили четыре уникальных типа зон, изучая сезонные циклы фитопланктона. На 22% акватории, преимущественно возле экватора, учёные зафиксировали стабильный баланс: уровень фитопланктона оставался почти неизменным круглый год, гармонично взаимодействуя с зоопланктоном. В других районах наблюдались яркие всплески активности. Например, на 4% океанической территории цветение микроводорослей стимулировалось потоками великих рек — Амазонки, Ориноко и Конго — а также сезонными муссонами, которые активно влияют на север Индийского и восток Атлантического океанов. В остальных регионах ключевую роль играла толщина ветрового слоя воды: при его увеличении в верхние слои поступали питательные вещества, усиливая сезонный рост фитопланктона. При этом 55% акватории демонстрировали умеренные пики активности, а 18% — впечатляющие вспышки цветения.
Созданная учёными детальная карта экосистем открывает новые горизонты для науки! Она позволит глубже изучить биогеохимические процессы в океане, точнее прогнозировать запасы глубоководных ресурсов и климатические изменения, ведь мировой океан — неотъемлемая часть климатической системы Земли. Эта зональность станет основой для экологических проектов, минимизирующих последствия климатических сдвигов и антропогенного влияния. Кроме того, карта поможет находить районы с богатыми экосистемами, что сделает управление морскими ресурсами, включая рыболовство, более эффективным и устойчивым.
«На текущем этапе мы анализировали данные спутниковых снимков поверхности океана. Теперь планируем подключить информацию с арго-буев, измеряющих содержание хлорофилла, биогенов и других параметров на разных глубинах. Также будем использовать седиментационные ловушки, фиксирующие перенос углерода в глубины. Эти данные критически важны для климатического моделирования, и нам предстоит изучить их связь с выделенными зонами», — делится планами руководитель проекта Александр Верещака, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
Яркие сезонные перемены в оттенках океанской глади становятся ключом к пониманию климатических ритмов нашей планеты. Учёные обнаружили, что наблюдение за этим удивительным природным феноменом открывает потрясающие перспективы для прогнозирования изменений климата с беспрецедентной точностью.
Палитра океана как индикатор экосистемы
Цветовые переливы морской поверхности тесно связаны с жизненными циклами фитопланктона — микроскопических организмов, играющих crucial роль в углеродном обмене. Каждое время года раскрашивает воду в новые тона, отражая характер биологических процессов. Эти визуальные подсказки позволяют исследователям буквально «видеть» дыхание океана и предугадывать его реакцию на глобальные изменения.
Инновации в климатическом прогнозировании
Использование спутниковых данных в сочетании с передовыми алгоритмами анализа создаёт революционный инструмент для экомониторинга. Технологии искусственного интеллекта расшифровывают цветовые коды океана, превращая их в ценные метеопрогнозы. Такие разработки обещают прорыв в создании адаптивных стратегий защиты уникальных морских экосистем и оптимизации сельскохозяйственных циклов.
Источник: scientificrussia.ru
