Зачем изучать бутерброд с затонувшей подлодки? Как чей-то завтрак помог ученым переосмыслить роль микробов в океане и климате

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Почти полвека назад, в далеком 1968 году, произошло событие, которое на первый взгляд кажется курьезным: потерпела крушение подводная лодка «Элвин». Помимо досадной потери аппарата на глубине более километра, эта история обернулась необычной находкой — отлично сохранившимся обедом, оставленным командой в спешке. Шесть бутербродов, термос с супом и яблоки пролежали на дне океана долгие десять месяцев, прежде чем их обнаружили. И, вопреки всем ожиданиям, они не просто сохранились, но даже сохранили приемлемый вкус. Как такое возможно? Этот вопрос, на первый взгляд тривиальный, положил начало целой череде исследований, которые коренным образом изменили наше понимание глубинных процессов и их роли в глобальном углеродном цикле.

Обед, изменивший науку

Представьте себе удивление ученых, когда, подняв «Элвин», они обнаружили этот практически нетронутый провиант. Анализ показал, что скорость разложения продуктов на глубине была в сотни раз ниже, чем на поверхности. В чем же секрет? Первые гипотезы опирались на известные факторы: низкая температура, высокое давление и недостаток кислорода. Однако, ни один из этих факторов по отдельности не мог объяснить столь радикальное замедление процессов разложения.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Долгое время считалось, что глубинные воды кишат микроорганизмами, готовыми расщеплять любую органику. Но именно история с «Элвином» заставила ученых усомниться в этой парадигме. Проблема заключалась в том, что все исследования микробной активности проводились на поверхности, куда поднимали образцы воды. В результате микроорганизмы, лишенные привычного давления, начинали активно поглощать питательные вещества, давая искаженную картину происходящего в глубинах.

Давление как ограничитель

Настоящий прорыв произошел благодаря разработке автономных инструментов, позволяющих инкубировать микроорганизмы непосредственно на дне океана. Результаты оказались поразительными: активность микробов на глубине была значительно ниже, чем предполагалось. Ключевую роль здесь играло давление. Оказалось, что лишь небольшая часть микробного сообщества, так называемые пьезофилы, способна эффективно метаболизировать органику в условиях экстремального давления. Остальные микроорганизмы, попавшие на глубину случайно, оказались не приспособленными к этим условиям, и их активность была подавлена.

Глобальный конвейер и медленный метаболизм

Исследования, проведенные по всему миру в различных океанических бассейнах, подтвердили эту гипотезу. Ученые обнаружили, что в глубинных водах, связанных глобальным конвейером океанических течений, процессы разложения органики идут крайне медленно. Это связано не только с давлением, но и с возрастом органического вещества. Большая часть углерода в глубинах представлена древними молекулами, которые уже частично окислены и мало привлекательны для микробов. Кроме того, разнообразие микроорганизмов на глубине может ограничивать скорость деградации, поскольку не все микробы способны расщеплять определенные типы органических молекул.

Углеродная ловушка и геоинженерные проекты

Открытие замедленных процессов разложения в глубинах океана имеет огромное значение для понимания роли океана в глобальном углеродном цикле. Океан поглощает около трети выбросов углекислого газа, и значительная часть этого углерода оседает в глубинных водах, где он может храниться в течение длительного времени. Это превращает океан в своеобразную «углеродную ловушку».

В свете этих знаний, все большую популярность приобретают проекты геоинженерии, направленные на искусственное увеличение поглощения углерода океаном. Одна из таких идей — захоронение биомассы, например, морских водорослей, на дне океана. Однако, результаты исследований, начатых с загадки глубоководного ланча, заставляют ученых относиться к таким проектам с осторожностью.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Океан не мусорная яма

Несмотря на замедленные процессы разложения, сброс большого количества биомассы в океан может спровоцировать всплеск микробной активности. Микроорганизмы, живущие на поверхности водорослей, могут активизироваться, а процесс разложения может начаться еще до того, как биомасса достигнет достаточно большой глубины. Кроме того, даже на дне океана существуют участки, кишащие жизнью, где разложение органики происходит довольно быстро.

История с бутербродами из «Элвина» стала предостережением: глубокий океан — это сложная и малоизученная экосистема, и мы должны быть осторожны в своих попытках манипулировать ею. Нам необходимо лучше понимать процессы, происходящие в глубинах, прежде чем приступать к масштабным проектам геоинженерии. В противном случае, мы рискуем нарушить хрупкий баланс океанической экосистемы и добиться обратного эффекта.

Таким образом, кажущаяся простой история о плохо сохранившемся обеде превратилась в захватывающее путешествие в глубины океана, раскрывая новые грани его сложной жизни и напоминая нам о необходимости бережного отношения к этой жизненно важной части нашей планеты. Загадка глубоководного ланча, разгаданная спустя десятилетия, заставила нас пересмотреть многие устоявшиеся представления и открыть новые горизонты в изучении глобального углеродного цикла.

1 комментарий

b
Это не подлодка, а глубоководный аппарат.
Был утоплен по разгнездяйству.
Представьте себе, опускают аппарат краном за борт, люк в жилую капсулу открыт, три человека, покачиваясь в батискафе на тросах, едят внутри бутерброды. Трос рвется, аппарат падает в воду и через люк полностью заполняется водой, погружается на дно.
Три матроса побросав бутерброды выныривают через люк наружу и спасаются.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему лисица зимой часто спит на снегу, хотя может укрыться в норе

Лисица лежит на снегу, свернувшись клубком. Лап почти не видно, нос спрятан в хвост, на шерсти задержались снежинки. Глядя на такую фотографию, я невольно думаю: почему она не ушла в нору? Под...

Под снегом продолжается жизнь: как мыши и полёвки переживают зиму под сугробами

Заснеженный луг кажется пустым. Трава скрыта, земля замёрзла, а на поверхности иногда видны только цепочки следов. Но под белым покровом маленькие зверьки продолжают передвигаться, искать корм и...

Могут ли бионические глаза дать зрение Терминатора и что на самом деле видят пациенты с чипами

Потеря зрения в зрелом возрасте чаще всего связана с повреждением сетчатки — тонкого слоя нервной ткани на задней стенке глазного яблока. При этом проводящие нервные пути и зрительные...

Больше полос — больше пробок: почему новые дороги только увеличивают время в пути

Проблема автомобильных пробок существует во всех крупных городах мира. Наиболее частая реакция городских администраций на скопление машин — расширение дорожной сети. Власти строят новые...