Фото: Pixabay/CC0 Public Domain На этой анимации показано образование холодной (синим цветом) плотной воды вдоль береговой линии Западной Австралии, которая быстро течет по морскому дну в сторону глубокого моря в виде подводной реки. Анимация показывает фрагмент береговой линии вдоль черной линии на врезке карты. Фото: Мирьям ван дер Мхин/UWA.

Глубоко в океане находится крупнейший в мире резервуар активного углерода, который играет ключевую роль в сохранении климата нашей планеты. Из примерно 10 миллиардов метрических тонн углекислого газа, которые мы выбрасываем каждый год, около 3 миллиардов метрических тонн поглощаются и хранятся в океанах – и в основном растениями.

Когда мы рассматриваем естественное хранение углерода в глубоких океанах, мы обычно сосредотачиваемся на фитопланктоне. Триллионы этих микроскопических растений живут в поверхностных водах по всему океану. Когда они умирают, они опускаются на дно океана, перенося углерод на глубину.

Но есть недостающая часть головоломки. Наш два новый исследования показывают, что прибрежная растительность, такая как леса из морских водорослей, более важна для естественного хранения углерода, чем мы думали. Ежегодно в глубины океана попадает около 56 миллионов тонн углерода в виде морских водорослей.

Чтобы углерод мог храниться в течение сотен лет, он должен попадать в медленно циклические резервуары углерода в глубинах океана. Но большинство морских водорослей растут только в мелководных прибрежных морях. Как они могут туда попасть?

Реки в море

На протяжении десятилетий исследователи глубоководных морей сообщали об удивительных открытиях. Кусочки морских водорослей и других прибрежных растений появляются там, где их не должно быть.

Частички морских водорослей часто попадают в глубоководные тралыили записанные подводными лодками и подводными роботами во время исследования дна океана. ДНК морских водорослей была обнаружена в глубоководной морской воде и отложениях во всех океанах мира, на глубине до 4 километров и на расстоянии до 5000 км от океана. ближайший лес из морских водорослей.

Но как водоросли могут преодолеть такое расстояние?

Наша команда нашла часть ответа. Водоросли можно переносить большими»подводные реки“, которые текут из прибрежных вод по морскому дну через континентальный шельф и в глубину.

Эти течения образуются, когда локализованное охлаждение приводит к тому, что холодная плотная прибрежная вода быстро опускается под более теплые поверхностные морские воды. Плотная вода скатывается по склону морского дна, повторяя рельеф, как река, и унося с собой большое количество морских водорослей в более глубокие районы.

В Западной Австралии эти потоки морских водорослей и прибрежной растительности в сторону глубокого океана происходят чаще всего в холодные месяцы, когда условия позволяют формироваться этим подводным рекам. В эти месяцы на прибрежные воды часто обрушиваются штормы, вырывая водоросли и заполняя воду их фрагментами.

Эти подводные реки представляют собой хорошо документированное явление в Австралии. Но переносят ли эти океанские течения водоросли и их углерод куда-либо еще?

Чтобы это выяснить, мы работали с международной командой учёных. Для этого мы отслеживали водоросли от прибрежных вод до глубин океана, используя передовые модели океана.

Скрытая роль морских водорослей в экспорте углерода в океан

Наши выводы были очевидны. Леса из морских водорослей действительно переносят значительное количество углерода в глубокие глубины океана. многие части света.

Это явление особенно распространено в зарослях водорослей Большой Южный риф Австралиикоторый простирается на 8000 км от Калбарри в Западной Австралии до Кулангатты в Квинсленде.

Леса морских водорослей в США, Новой Зеландии, Индонезии и Чили также являются горячими точками переноса углерода.

Хотя фитопланктон все еще поглощает огромное количество углерода, наше открытие предполагает, что растения прибрежного океана переносят больше углерода, чем мы думали.

Мангровые заросли, солончаки и морские водоросли вносят свой вклад в эти потоки углерода, но леса из морских водорослей вносят действительно большой вклад. Эти леса состоят из крупных бурых водорослей, таких как ламинария и водоросли, которые образуют обширные скрытые леса. Леса из морских водорослей, такие как Тасмания исчезающие гигантские леса водорослей— являются крупнейшими и наиболее продуктивными прибрежными экосистемами на планете.

Во всем мире эти леса занимают площадь, вдвое превышающую площадь Индии, и во время своего роста поглощают столько же углерода, сколько северные леса Канады — почти 1 миллиард метрических тонн в год.

Наши исследования показывают, что из этого углерода ежегодно в глубины океана попадает от 10 до 170 миллионов тонн.

Экосистема под угрозой

Многие из нас не особо задумываются о морских водорослях. Но подводные леса из морских водорослей играют жизненно важную роль. Эти леса дают убежище и дом огромному количеству рыб и других морских видов. Они улучшают качество воды и повышают биоразнообразие. И теперь мы знаем, что они помогают хранить углерод в течение сотен лет.

Как и многие другие экосистемы, подводные леса находятся под угрозой. Жаркие моря из-за изменения климата, освоения прибрежных зон, загрязнения и чрезмерного вылова рыбы привели к тому, что леса из морских водорослей стали исчезать. вымрете быстрее чем большинство других прибрежных экосистем.

Их судьба ухудшилась в последние десятилетия. Океан становится все жарче и быстрее, что приводит к более продолжительным и частым морским волнам тепла.

На Тасмании нагревающийся океан привел к появлению новых видов в лесах морских водорослей, в которых теперь обитают субтропические виды рыб и прожорливые морские ежи. Эти ежи поедают леса водорослей штата.

В Западной Австралии в 2011 году обрушилась сильная морская жара, уничтожившая леса водорослей вдоль 100-километровой береговой линии. Эти леса не восстановились.

Когда мы теряем леса из морских водорослей, мы теряем их естественную способность переносить углерод в глубины океана. Но их потеря также ставит под угрозу другие виды, которые полагаются на них, и те полтриллиона долларов, которые они нам приносят.

Мы должны думать о сохранении лесов из морских водорослей так же, как мы заботимся о лесах на суше. Расширение масштабов восстановления там, где леса были утрачены, жизненно важно для того, чтобы эти невоспетые растения могли продолжать поддерживать нас и помогать хранить углерод.

Предоставлено Разговором

Эта статья переиздана с Разговор по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальная статья.

Источник: PHYS.org