Планктон представляет собой совокупность микроскопических организмов, населяющих толщу воды морей ...

Дата публикации: 18-09-2026 00:00:00

Планктон представляет собой совокупность микроскопических организмов, населяющих толщу воды морей и океанов и неспособных к активному передвижению против течения. Несмотря на микроскопические размеры, эти организмы играют фундаментальную роль в глобальном углеродном цикле и поддержании климатического равновесия на планете. Роль планктона в климатической системе Земли реализуется через несколько взаимосвязанных механизмов, ключевым из которых является биологический углеродный насос.
Биологический углеродный насос
Биологический углеродный насос — это совокупность биологических процессов, обеспечивающих перенос углерода из атмосферы и поверхностных вод океана в его глубины и донные отложения. Данный механизм функционирует благодаря жизнедеятельности фитопланктона — микроскопических водорослей и цианобактерий, осуществляющих фотосинтез в освещённой (эвфотической) зоне океана. В ходе фотосинтеза фитопланктон поглощает растворённый углекислый газ и преобразует его в органическое вещество. Часть этого органического вещества потребляется зоопланктоном и другими организмами в пищевой цепи, часть минерализуется обратно в неорганический углерод, но значительная доля опускается в глубокие слои океана в виде детрита и фекальных пеллет, где углерод может оставаться изолированным от атмосферы на протяжении столетий и тысячелетий.
Без функционирования биологического насоса концентрация углекислого газа в атмосфере была бы существенно выше. Согласно расчётам, в отсутствие этого механизма уровень углекислого газа в атмосфере увеличился бы примерно на 400 частей на миллион по сравнению с современными значениями. Ежегодно биологический насос перекачивает в недра океана порядка 10,2 гигатонн углерода, что исключает его контакт с атмосферой на длительные сроки.
Роль кокколитофорид
Особое место в климатической системе занимают кокколитофориды — группа одноклеточных планктонных водорослей, клетки которых покрыты известковыми пластинками — кокколитами. Эти организмы выполняют двойную функцию в углеродном цикле. С одной стороны, как и все фотосинтезирующие организмы, они связывают углекислый газ в органическом веществе. С другой стороны, при построении своих известковых оболочек они потребляют растворённые карбонаты и кальций, что в конечном итоге приводит к образованию карбоната кальция и выделению углекислого газа в процессе кальцификации. Соотношение между этими двумя процессами определяет итоговый эффект кокколитофорид на баланс углекислого газа в поверхностных водах.
Ежегодно кокколитофориды создают более 1,5 миллиарда тонн карбоната кальция, который, оседая на дно, формирует меловые и известняковые породы и таким образом накапливает углерод в геологических резервуарах на миллионы лет. Считается, что кокколитофориды производят около половины всего карбоната кальция в океане. Наиболее массовым видом является Emiliania huxleyi, цветения которого могут охватывать акватории площадью до четверти миллиона квадратных километров. В некоторых районах Атлантического океана значительную роль играет другой вид — Coccolithus pelagicus, который при меньшей численности производит больше кальцита благодаря более мощной кальцитной оболочке. Кокколитофориды рассматриваются одновременно как углеродные насосы и как климатические архивы, поскольку по составу их ископаемых остатков учёные реконструируют историю климата Земли.
Взаимодействие с пищевыми цепями и эффективность насоса
Эффективность биологического углеродного насоса зависит от структуры планктонного сообщества и организации пищевых цепей. Структура фитопланктонного сообщества формируется под влиянием гидрофизических и гидрохимических условий, и в зависимости от доминирующих групп организмов преобладает либо органическая, либо карбонатная составляющая насоса. Усложнение пищевой цепи за счёт включения организмов высоких трофических уровней снижает эффективность переноса углерода на дно, тогда как упрощение структуры сообщества, напротив, повышает поток органического углерода в глубины океана. Таким образом, любые изменения в составе планктонных сообществ имеют прямые последствия для способности океана регулировать климат.
Климатообразующие аэрозоли и облачность
Помимо углеродного насоса, планктон оказывает влияние на климат через продукцию диметилсульфида — летучего соединения серы, которое выделяется некоторыми видами фитопланктона, в частности при стрессе, вызванном ультрафиолетовым излучением. Попадая в атмосферу, диметилсульфид окисляется и образует сульфатные аэрозоли, служащие ядрами конденсации для водяного пара. Это способствует формированию облаков над океаном. Облака, в свою очередь, отражают часть солнечной радиации обратно в космос, снижая количество тепла, достигающего поверхности океана. Данный механизм представляет собой пример обратной связи, в которой планктон косвенно регулирует условия собственного существования, уменьшая стрессовое воздействие ультрафиолетового излучения.
Регуляция газообмена и пенообразования
Современные исследования выявили ещё два механизма климатического воздействия планктона. Вязкие и клейкие органические вещества, выделяемые микроскопическими планктонными растениями, накапливаются в поверхностной плёнке океана и замедляют диффузию газов, включая углекислый газ, через границу раздела вода-воздух. Кроме того, эти органические соединения повышают стабильность морской пены, образующейся при разрушении волн. Морская пена белого цвета отражает около пятидесяти процентов падающего солнечного света и тепла обратно в космос, тогда как поверхность океана без пены отражает лишь около пяти процентов. Таким образом, более стабильный пенный покров способствует снижению нагрева океана. Эти механизмы в настоящее время недостаточно учитываются в климатических моделях и требуют дальнейшего изучения.
Уязвимость планктона к климатическим изменениям
Климатические изменения, в свою очередь, оказывают воздействие на планктонные сообщества, что создаёт потенциальную обратную связь. Потепление океана, закисление и загрязнение изменяют химический состав воды, разрушая условия, необходимые для существования кокколитофорид и других планктонных организмов. Согласно модельным прогнозам, повышение температуры поверхности моря может привести к снижению биомассы фитопланктона и зоопланктона, что уменьшит способность океана регулировать климат через биологический углеродный насос. Кроме того, изменение состава фитопланктона может затронуть его питательную ценность для вышестоящих трофических уровней: в полярных регионах прогнозируется сдвиг в сторону менее белковой и более углеводной биомассы. Потеря или изменение планктонных сообществ представляет собой не просто утрату звена пищевой цепи, но нарушение работы глобальной системы регулирования климата.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	🌊 Ты держишь в ладонях не просто воду. Ты держишь ...	0	5.55	14-08-2026
2	Phytoplancton : les symbioses entre microalgues et bactéries qui régulent l’océan et le climat	0	6.94	29-04-2026
3	🌊 Изумрудный вихрь: спутники NASA показали аномалию Черного моря! Космос ...	0	6.37	22-07-2026
4	Аэропланктон: Что это такое? Прямо над нами есть скрытая экосистема? ...	0	6.07	10-09-2026
5	С одной стороны, он работает как часть естественного «одеяла», которое ...	0	5.7	29-08-2026
6	NASA показало бирюзовое цветение планктона в Чёрном море Яркие полосы ...	0	7	20-07-2026
7	Океан — это не просто колоссальный массив воды, покрывающий подавляющее ...	0	5.47	29-08-2026
8	NASA показало бирюзовое цветение планктона в Чёрном море	0	7	20-07-2026
9	То, что мы называем цветением водоема, на самом деле — ...	0	7	27-06-2026

Классификация: . Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 0. Информативность: 5.36. Источник: vk.com.