Найдено существо, повышающее первичную продуктивность океана: их вклад неоценим

Океан покрывает большую часть поверхности планеты и является домом для крупнейших животных в мире – китов. Предыдущие исследования уже показали, что усатые киты вносят вклад в морские экосистемы, перерабатывая питательные вещества. Но до этого момента влияние китов на продуктивность Мирового океана было неясным и количественно не изучалось. Теперь все изменилось, пишет PHYS.org.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Новое исследование решило эту проблему путем прямого измерения питательных веществ, выделяемых усатыми китами. Результаты показывают, что эти киты значительно повышают первичную продуктивность океана.

Первичная продуктивность океана – показатель того, как некоторые организмы, в этом случае фитопланктон, преобразуют энергию в органические соединения посредством таких процессов, как фотосинтез или хемосинтез. Именно они в конечном итоге составляют основу пищевой цепи. Чем выше первичная продуктивность океана, тем более устойчивыми источниками пищи обладают организмы, расположенные выше в пищевой цепи.

Для производства этих органических соединений, фитопланктон должен получать достаточное количество питательных веществ, в том числе:

• азот;
• фосфор;
• железо.

К сожалению, во многих частях верхнего слоя океанской воды эти питательные вещества истощены. Некоторые из них могут восполняться поверхностным стоком, смешиваться с более глубокими океанскими водами и перерабатываться зоопланктоном, бактериями и более крупными морскими организмами.

В новом исследовании ученые обнаружили, что усатые киты выделяют значительное количество этих питательных веществ со своими отходами. Отметим, что к усатым китам относятся малые полосатики, финвалы, синие киты, сейвалы, горбатые и гренландские киты. В ходе исследования ученые хотели определить фактический вклад – для этого команда собрала и проанализировала фекалии и мочу малых полосатиков и финвалов, изучив содержание азота, фосфора, железа и 14 других микроэлементов.

Далее ученые оценили суточный и годовой выброс питательных веществ для полугода других видов усатых китов, использовав экосистемную модель для моделирования воздействия выброса питательных веществ китами на первичную продукцию и зоопланктон. Образцы были собраны в Гренландском, Норвежском и Исландском морях, куда усатые киты мигрируют летом.

Результаты показали, что усатые киты усатые киты выделяют значительное количество азота, в основном с мочой, а также фосфора и микроэлементов, в основном с фекалиями. В общей сложности эти киты ежедневно перерабатывают более 815 тонн азота и 325 тонн фосфора в Северном и Баренцевом морях в период нагула. Данные указывают на то, что вклад в общую экосистему варьируется в зависимости от вида китов. Однако ученые считают, что наибольший вклад вносят малые полосатики.

Команда также обнаружила, что более высокие значения отмечаются в конце лета, увеличиваясь с мая, когда киты мигрируют в эти районы. В некоторых районах первичная продукция была на 10% выше в августе. Этот эффект был более заметен в прибрежных районах, бедных питательными веществами.

Считается, что повышение первичной продуктивности способствует не только укреплению пищевой цепи, но также и секвестрации углерода. Это обусловлено внутренними процессами, которые используют углекислый газ из атмосферы, превращая его в органические соединения.