Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Планктон перемешивает океаны

Плавая в океане снизу вверх и сверху вниз, планктонные рачки помогают перемешиваться слоям воды.

Планктонный рачок из рода Artemia. (Фото: fiberstrobe / Flickr.com
Вихревые потоки воды, распространяемые плывущим рачком артемией. (Иллюстрация: Isabel A. Houghton / Stanford University)

Океанские воды пребывают в постоянном движении: верхние слои опускаются, нижние поднимаются наверх. Причина тому – ветер и подводные течения. Но есть, оказывается, еще одна сила, которая перемешивает океаны – это крохотные планктонные рачки.

Сами по себе они весьма невелики (например, рачки артемии в длину не превышают 10–12 мм), но ведь в океанах и морях их плавает очень и очень много, и они еще сбиваются в огромные стаи. Чтобы проверить, может ли стая рачков перемешать водную массу, исследователи из Стэнфорда сажали рачков артемий в аквариум, в котором была вода разной плотности: более соленая – внизу, менее соленая – наверху.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Чтобы рачки плыли в нужную сторону, их приманивали светящейся лампой. Вода разной плотности по-разному преломляет свет, и поэтому по преломлению воды можно было следить, как перемешивается вода рядом с рачками и вообще в аквариуме; также в некоторых случаях в аквариум добавляли специальные микрочастицы, чтобы удобнее было следить за водными течениями.

Вокруг артемий возникали вихреобразные потоки воды – как, впрочем, вокруг любого плывущего животного; тем не менее, исследователи отметили, что эти вихри были довольно большими, если принять во внимание крохотные размеры самих ракообразных. Но самое главное удалось увидеть, когда в два аквариума, высотой 1,2 и 2 метра и с градиентом солености в каждом, посадили две стаи рачков числом до 135 тыс особей и заставили их плавать вверх и вниз.

Рачки в стае движутся довольно плотно друг к другу, и маленькие водяные вихри, порожденные каждым из рачков, сливались в одну большую струю, увлекавшую слои воды прочь от движущейся группы артемий. В результате вода в аквариуме довольно быстро перемешивалась – в 1000 раз быстрее, чем без рачков. (На самом деле мысль, что планктон может перемешивать океанскую воду, пришла в голову океанографу Вальтеру Мунку (Walter Munk) еще в 1966 году, но проверить ее в эксперименте удалось только сейчас.) Подробно результаты экспериментов описаны в Nature.

Хотя опыты ставили в аквариуме, есть все основания полагать, что то же самое происходит и в океане, где огромные стаи планктона постоянно перемещаются в поисках еды, подходящей температуры, достаточного уровня кислорода и т. д. Но перемешивая воду, они сами влияют на распределение солености, кислорода, углекислого газа и пр. между разными слоями воды, что, в свою очередь, влияет на всю морскую экосистему в целом.

Мы привыкли думать про зоопланктон, что он просто служит пищей для других животных – и в этом смысле его роль трудно переоценить, однако в свете того, что планктонные ракообразные еще и в буквальном смысле перемешивают моря и океаны, их экологическое значение становится совсем уж глобальным.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)