Замедление круговорота течений в мировом океане и связанное с этим повышение его способности вбирать в себя углекислоту могло послужить одной из основных причин наступления последнего ледникового периода, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Во время этого периода огромные массы углерода попадали с поверхности океана на его дно в результате смерти планктона и других живых организмов, тонувших и растворявшихся в нижних слоях воды. Там этот углерод был заточен на протяжении многих тысяч лет из-за медленного круговорота течений", — заявила Эмма Фримэн (Emma Freeman) из Кембриджского университета   (Великобритания).

Фримэн и ее коллеги пришли к такому выводу,  изучая ископаемую "климатическую летопись" – залежи панцирей микроскопических водорослей-фораминифер, чьи останки накапливались на дне Атлантического океана на протяжении нескольких десятков тысяч лет.

Как объясняют ученые, скорость движения вод мирового океана отражается в том, как быстро останки планктона и других организмов накапливается на его дне, а также она влияет на доли различных изотопов в останках этих животных и в окружающей их воде и почве, к примеру, углерода и редкоземельного металла неодима.

Замеряя доли углерода на разных глубинах и в разных участках дна Аталантики, где залегают останки фораминифер времен ледникового периода, авторы статьи составили карту движения глубинных течений в океане 20-50 тысяч лет назад.

Эта карта показала, что в то время вода на большой глубине двигалась крайне медленно, в разы медленнее, чем сегодня. Схожая картина была получена другой группой климатологов, проводивших аналогичное исследование, но с использованием неодима.

Медленное движение воды в то время может объяснять то, почему на Земле наступил ледниковый период – низкая скорость движения "конвейера течений" говорит о том, что больше органики осаждалось на дне моря, что понижало уровень СО₂ в атмосфере и снижало силу парникового эффекта.

Пока ученые не понимают, почему произошло это замедление в круговороте течений и как скорость их движения впоследствии восстановилась. Сейчас Фримэн и ее коллеги пытаются понять это, изучая другие океанические отложения.

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, что 116 млн лет назад из-за распада Гондваны температура воды в океане упала на несколько градусов. Это привело к вымиранию целого ряда планктонных организмов.

Земля мелового периодаРезультаты исследования, проведенного британскими специалистами из Ньюкаслского университета, опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Известно, что на Земле периодически случались массовые вымирания, самое крупное из которых произошло на рубеже перми и триаса. Авторы работы решили найти причины одного из таких вымираний, случившегося в середине мелового периода (116-114 млн лет назад, аптский ярус). В это время в океанах исчезли некоторые группы фораминифер и других планктонных организмов.

Проанализировав морские отложения, сформировавшиеся в ту эпоху, исследователи выяснили, что за 2,5 млн лет в середине мела поверхность океана охладилась на 5 градусов Цельсия, в результате чего и стали исчезать теплолюбивые формы планктона. Это похолодание, по мнению специалистов, было вызвано падением концентрации парникового газа CO₂ в атмосфере.

Дело в том, что в середине мелового периода шел процесс распада суперконтинента Гондваны: Африка и Южная Америка постепенно отсоединялись друг от друга, и между ними образовывался Атлантический океан. Во вновь возникших морских пространствах активно развивались водоросли, которые усваивали CO₂ и, падая на дно, выводили его из круговорота веществ.

В общей сложности, по расчетам исследователей, за время похолодания в океане было захоронено более 812 гигатонн углерода. Вновь на Земле стало тепло лишь благодаря вспышке вулканизма в Индийском океане, вновь насытившей атмосферу углекислым газом. Как считают ученые, из-за нынешнего потепления климата круговорот углерода тоже может быть нарушен, что приведет к негативным последствиям для биосферы.

Источник: infox.ru

Подсчеты показали, что такая незначительная пища, как криль, делает огромного кита самым эффективным морским организмом по потреблению энергии.

Голубой китМногим кажется удивительным, что усатые киты – самые большие животные на планете — питаются такой мелочью, как планктон. Исследовать, насколько эффективен способ питания кита, решили канадские биологи из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia). Они подсчитали, сколько энергии получает голубой кит с каждом «глотком» криля и сколько энергии он тратит на погружение и на добычу криля.

Чтобы оценить энергетические запасы криля, который попадает в пасть киту за один заглот, Роберт Шедвик (Robert Shadwick) и его команда сначала оценили, насколько у кита большая глотка: вычислили объем его ротовой полости, используя зоологические и анатомические данные. Затем они оценили плотность криля в его скоплениях в океане, и, наконец, количество рачков, попадающих в рот кита за один раз. Оказалось, что кит получает от 35000 до 2000000 кДж (или, от 8350 до 480000 ккал). Результат зависит от плотности «пастбища».

Чтобы подсчитать энергетические затраты голубого кита, ученые обвешали взрослое животное гидрофонами, датчиками давления и акселерометрами – приборами для измерения ускорения. Голубой кит ныряет на время от 3 до 15 минут и за одно погружение совершает до шести атак на косяки криля. Биологи вычислили скорость кита во время таких атак и силу, которую он затрачивает на движение и на захват рачков, преодолевая сопротивление воды. Получилось, что кит тратит около 3226 кДж (около 770 ккал) на один бросок на криль.

По подсчетам канадских биологов, за один «глоток» криля кит получает энергию в среднем в 240 раз больше, чем тратит на его добычу. А когда они рассчитали энергетические затраты и прибыль за одно погружение, получилось, что пища дает киту в 90 раз больше энергии, чем ему приходится тратить. Так что эффективность питания огромного голубого кита выше, чем у всех прочих морских организмов. Но биологи подчеркивают, что такая эффективность может быть достигнута лишь при высокой плотности криля.

Энергетику питания кита ученые описали в журнале Journal of Experimental Biology.

Источник: Infox.ru

Мэтью Зальцман из Университета штата Огайо (США) и его коллеги предоставили новые данные, свидетельствующие о том, что планктон сыграл важнейшую роль в образовании кислородной атмосферы Земли.

Разнообразие планктона (иллюстрация Yannemann) Работа основана на предыдущем открытии этой научной группы, показавшей, что 500 млн лет назад потрясения в земной коре стали причиной обратного парникового эффекта, охладившего океаны и способствовавшего расцвету планктона, который в свою очередь и накачал атмосферу кислородом.

Новое исследование посвящено подробному рассказу о том, как кислород практически исчез из атмосферы во время кембрийского периода, чтобы затем вернуться с новой силой.

Около 500 млн лет назад произошло событие, которое учёные называют кембрийским положительным сдвигом углеродного изотопа (Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion, SPICE). Именно г-н Зальцман и его коллеги показали, что этот феномен был вызван захоронением огромного количества органического материала в морских отложениях, в результате чего значительная часть углекислого газа ушла из атмосферы, а кислород, напротив, её наполнил. Чем больше кислорода находится к клетке планктона, тем с большей охотой он поглощает лёгкий изотоп углерода (C¹²) в углекислом газе.

Изучив изотопы в ископаемом планктоне, который сохранился в породах центральных Соединённых Штатов, австралийского буша и Китая, исследователи пришли к выводу, что SPICE произошёл почти одновременно со взрывом разнообразия планктона («планктоновая революция»).

Предыдущие исследования по-разному оценивали уровень кислорода в атмосфере в кембрийском периоде — от 1 до 20%. Если верно максимальное значение, то SPICE вызвал увеличение концентрации до 30% (нынешний показатель — 21%). Новое исследование предлагает иной взгляд на проблему: 5–10%. Другими словами, только после SPICE — впервые в истории планеты — концентрация кислорода достигла современного уровня.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences,

Источник: Infox.ru

В споре о причинах мел-палеогенового вымирания очередной залп сделали сторонники гипотезы об извержениях вулканов на Деканском плато в Индии, которые продолжались десятки тысяч лет. По их мнению, дело вовсе не в метеорите, а в насыщении атмосферы ядовитым уровнем серы и двуокиси углерода, что привело к глобальному потеплению и подкислению океана.

Разнообразие планктона снижалось, пока не остались одни неприхотливые малыши. (Изображение авторов работы.)Оппоненты, напротив, полагают, что газ и пыль, поднявшиеся в воздух после падения метеорита, который образовал кратер Чикшулуб в Мексике, закрыли солнце и привели к глобальному похолоданию, а также отравили морскую жизнь. А вулканическая активность (как и землетрясения с цунами) стали результатом удара.

На конференции Американского геофизического союза Герта Келлер из Принстонского университета (США) объявила о новых данных, которые явственно говорят о правоте первой гипотезы из упомянутых. В 2009 году нефтяники, бурившие у восточного побережья Индии, наткнулись на заполненные лавой отложения на глубине 3,3 км под поверхностью океана. Г-жа Келлер и её коллеги получили разрешение на анализ пород и нашли в них множество ископаемых, относящихся к границе мела и палеогена (примерно 65 млн лет назад).

Отложения несли слои лавы, которые прошли около полутора тысяч километров от Деканских траппов. Стоит отметить, что сегодня этот вулканический регион занимает территорию, эквивалентную площади Франции, но в конце мелового периода он был размером с Европу.

Анализ образцов показал, что в первые годы после извержений планктонные виды становились всё меньше и меньше, а их панцири — всё менее сложными. Большинство постепенно вымерло. В то же время начался расцвет особо выносливого планктона Guembilitria с небольшим, неприметным экзоскелетом.

Аналогичную картину группа г-жи Келлер обнаружила в морских донных отложениях из Египта, Израиля, Испании, Италии и Техаса. На долю Guembilitria приходилось от 80% и 98% останков. «Он будто таракан: когда всем плохо, ему хорошо», — острит г-жа Келлер.

Исследователи полагают, что на руку этому виду сыграло попадание в океан огромного количества серы в виде кислотных дождей. Там она связывалась с кальцием, делая его недоступным для существ, которые строили из данного элемента свои раковины и скелеты.

Примерно в то же время из летописи окаменелостей Индии исчезают и сухопутные животные и растения.

В прошлом та же группа нашла в Чикшулубе доказательства того, что метеорит не мог стать причиной вымирания. Отложения, содержащие иридий (редкоземельный элемент, который несут с собой астероиды), начинаются выше зоны вымирания. Кроме того, столкновение с небесным телом не привело к росту в породах серы и диоксида углерода до токсичного уровня.

По-видимому, астероид был слишком маленьким, чтобы вызвать глобальное вымирание.

Как некоторые и предупреждали, на самый крупный геоинженерный эксперимент в истории решилось не государство, не университет, а американский бизнесмен.

К западу от островов Хайда-Гуаи протянулась жёлто-коричневая полоса. Она отмечает места с повышенной концентрацией хлорофилла в августе с. г. (Изображение Giovanni / Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center / NASA.)Расс Джордж из Калифорнии не пожалел $2 млн на то, чтобы высыпать в Тихий океан к западу от Британской Колумбии 110 т сульфата железа. По его словам, это привело к цветению планктона на площади 10 тыс. км². Спутниковые наблюдения показали, что это похоже на правду.

Геоинжиниринг, то есть намеренная манипуляция планетой для борьбы с глобальным потеплением, — мера если не вредная, то по крайней мере спорная. Предложений на этот счёт много — от выкачивания углекислого газа из атмосферы, с тем чтобы похоронить его глубоко под землёй или на дне океана, до строительства космических солнцезащитных экранов.

Об удобрении океана тоже не раз говорилось: железо — важное питательное вещество для фотосинтезирующего планктона. Чем активнее последний размножается, тем больше потребляет атмосферного углекислого газа, унося его с собой на дно после смерти. Но специалисты считают, что у этого процесса могут быть нежелательные побочные эффекты.

Впрочем, в данном случае дело даже не в опасениях учёных, а в том, что действия предпринимателя противоречат сразу двум международным соглашениям — Конвенции ООН о биологическом разнообразии и Лондонской конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов. Виновник скандала в ответ на это заявил, что обе конвенции из разряда мифов и что они не имеют никакого отношения к его проекту.

К тому же г-н Джордж обманул индейцев, живущих на островах Хайда-Гуаи, сказав, что после эксперимента в окрестностях архипелага будет полным-полно лосося.

Между прочим, г-на Джорджа не раз предупреждали о том, что этого делать не следует. Ранее он собирался подкормить планктон в районе Галапагосских и Канарских островов, но власти Испании и Эквадора отреагировали оперативно, запретив судам экс-руководителя корпорации Planktos входить в их порты.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Экологи впервые увидели, как растение убегает от того, кто хочет его съесть. Этим растением оказалась фитопланктонная водоросль, спасающаяся от инфузории-хищника.

Водоросль Heterosigma akashiwo (фото Википедии)Хотя планктонные организмы не могут сопротивляться морским течениям, какой-то самостоятельностью в передвижениях они всё же обладают. Например, давно известно, что фитопланктонные водоросли подплывают туда, где больше света и питательных веществ. Однако никто даже предположить не мог, что эти микроскопические организмы могут активно удирать от хищников, таких же микроскопических представителей зоопланктона.

Статья, появившаяся в веб-журнале PLoS ONE, описывает поведение водоросли Heterosigma akashiwo в ответ на появление хищных инфузорий. Авторы работы, исследователи из Род-Айлендского университета (США), сообщают, что водоросли старались держаться подальше от мест скоплений хищников. Они реагировали даже на воду, в которой находились инфузории: очевидно, те оставляли какие-то химические следы своего пребывания, которые Heterosigma akashiwo могли почуять. При этом, когда исследователи организовывали убежище — например, зону с пониженной солёностью, где инфузории чувствовали себя некомфортно, — водоросли устремлялись на этот «островок безопасности».

Экологи уверяют, что способность убегать от хищника повышает выживаемость фитопланктона. Когда водорослям организовали убежище, их численность за двое суток выросла вдвое.

По словам учёных, это может объяснить феномен цветения воды — внезапные взрывы численности микроскопических водорослей. Такие периоды бурного размножения не всегда можно объяснить особенностями роста и доступностью питательных веществ. Вполне возможно, не последнюю роль тут играют именно взаимоотношения фитопланктона-жертвы и зоопланктона-хищника.

Впрочем, пока что неясно, умеют ли другие виды одноклеточных водорослей активно убегать от угрозы быть съеденными — или это достояние лишь Heterosigma akashiwo.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА