Извержение гавайского вулкана вызвало расцвет жизни в океане

Ученые во главе с океанографом Сэмюэлем Уилсоном из Гавайского университета (США) организовали морскую экспедицию, чтобы узнать причину роста фитопланктона после извержения на Гавайских островах вулкана Килауэа в 2018 году. О результатах исследования сообщает Phys.org.

Извержение вулкана Килауэа стало самым мощным извержением в США со времени извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году. Потоки лавы привели к эвакуации населения с прилегающих территорий и разрушению зданий. Позже на снимках со спутников заметили, что извержение спровоцировало всплеск растительной жизни в море. Ученых заинтересовало, спровоцировали ли рост фитопланктона (водоросли, которые могут осуществлять процесс фотосинтеза. — Прим. +1) потоки лавы, поступающие в океан. Чтобы это выяснить, ученые несколько дней вели наблюдение за водой и брали пробы. Анализ воды показал, что она содержала высокий уровень нитратов (соли азотной кислоты, в настоящее время используются для удобрений в сельском хозяйстве. — Прим. +1).

Затем ученые выяснили, откуда появились нитраты, которые обычно не встречаются в водах вокруг Гавайских островов и практически отсутствуют в лаве, и поглощает ли их фитопланктон. Для этого специалисты взяли образцы водорослей и отправили на экспертизу Соне Дирман, биологу-океанографу из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти при Колумбийском университете. Она и младший научный сотрудник Мэтью Харк проанализировали метаболизм фитопланктона и обнаружили, что более крупные фитопланктоны, называемые диатомовыми водорослями (группа водорослей, отличающаяся наличием у клеток своеобразного «панциря», состоящего из диоксида кремния. — Прим. +1), активно реагировали на добавленный нитрат.

Уилсон и его коллеги предполагают, что лава, сползая глубоко в океан, вызвала подъем со дна питательных веществ, в том числе нитратов из мертвых организмов. Когда обогащенная веществами вода нагрелась и поднялась до уровня, куда проникает солнечный свет, фитопланктон насытился нитратами и начал быстро размножаться в верхних слоях океана. Эту мысль подтверждает факт, что вскоре после того, как извержение завершилось, цветение водорослей прекратилось.

Вулканолог Терри Планк и биолог-океанограф Хью Даклоу из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти при Колумбийском университете прокомментировали исследование. По их словам, никто ранее не изучал, могут ли извержения вулкана играть такую роль в морских экосистемах. Тем не менее океаны усеяны вулканическими островами, а также подводными вулканами, многие из которых, вероятно, еще не обнаружены. Ученые отметили, что извержения вносят вклад в выброс углекислого газа в атмосферу. Однако результаты исследования позволяют предположить, что вулканы отчасти компенсируют уровень газа, подпитывая рост фитопланктона, который забирает часть углерода. Планк и Даклоу предполагают, что другие явления природы, например ураганы, могут играть подобную роль, перемешивая богатые питательными веществами глубинные воды с поверхностными.

«Извержение вулкана и возможность изучить его в режиме реального времени предоставило уникальную возможность наблюдать собственными глазами, как массовое поступление питательных веществ извне изменяет морские экосистемы», — сказал ведущий автор исследования Сэмюэль Уилсон.