Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям - Хелен Скейлс

этот поток теплой воды отдает тепло в атмосферу, что способствует относительно мягкому климату Западной Европы. Именно благодаря Гольфстриму зимы в Португалии теплее, чем в Нью-Йорке, а во Франции теплее, чем в Новой Шотландии.

Многие важнейшие факторы поддерживают глобальный океанский конвейер в рабочем состоянии, в том числе образование морского льда и вращение Земли, вследствие которого течения движутся по-разному в Северном и Южном полушариях. Но, если бы рельеф океанского дна был везде одинаковым и не было перепадов давления и, соответственно, циркуляции – затягивания плотных вод на большие глубины и их замены поверхностными водами, глобальные течения остановились бы. При нынешнем положении вещей океан словно делает глубокие вдохи: он вдыхает и медленно выдыхает в течение десятилетий и столетий, перемешивая свое содержимое и одновременно не только регулируя температуру, но и распределяя питательные вещества, кислород и углерод по всему своему объему.

Однако в последние десятилетия появились признаки, указывающие на то, что из-за глобального потепления циркуляция вод начала ослабевать. С 1990-х годов придонные воды Антарктиды заметно потеплели, они становятся все менее плотными и более пресными из-за целого комплекса изменений, связанных с морским льдом и ледниками, отколовшимися от континентального шельфа. Увеличение притока пресной воды в Северную Атлантику, в том числе из-за таяния ледяных шапок Гренландии, снижает соленость воды, опускающейся на глубину, делая ее менее плотной и ослабляя действие этой важнейшей части глобального океанского конвейера. Вследствие этого с середины XX века перемещение экваториальных вод на север через Атлантику замедлилось на 15 %.

Вывод неутешительный: есть большая вероятность того, что в ближайшие сто лет эта часть конвейера приостановится, что вызовет заметное похолодание по всей Европе. Атлантическая циркуляция значительно ослабевала и раньше, в конце последнего ледникового периода, когда таяли огромные континентальные ледяные щиты, поэтому не исключено, что это случится снова. Но самые большие опасения вызывает то, что разрушение атлантической системы циркуляции станет одним из переломных моментов, который может привести Землю к необратимой климатической катастрофе. Все это не оставляет места для сомнений: то, что происходит с глубинной морской водой, имеет огромное значение.

* * *

Вдоль многих побережий, особенно на восточных материковых окраинах, ветра вытесняют поверхностные воды дальше от берега, в океан, а на их место поднимаются глубинные воды. Эти воды приносят с собой растворенные питательные вещества на освещенное солнцем мелководье, стимулируя таким образом цветение фитопланктона, снабжающего экосистему пищей. Подобно наземным растениям, фотосинтезирующий планктон растет лучше всего, когда имеет в достатке ключевые элементы и соединения, которых в переполненных поверхностных морях может не хватать. Самые плодородные прибрежные экосистемы и самые производительные рыбные хозяйства в мире находятся в регионах с интенсивным апвеллингом[63]. Двадцать процентов всех вылавливаемых в мире морепродуктов поступает из четырех крупнейших систем апвеллинга: Калифорнийского течения у западной части Северной Америки, течения Гумбольта вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки, Канарского и Бенгельского течений у Западной и Юго-Западной Африки. Все эти системы вместе занимают всего 1 % поверхности океана, но они поставляют большую часть любимых морепродуктов на столы североамериканцев и европейцев. Тунец, выловленный в восточной Атлантике у берегов Африки и упакованный в банки, перуанские анчоусы, перемолотые в рыбную муку и скормленные лососям и креветкам на рыбных фермах, – все они питаются веществами, доставляемыми из глубин.

Углерод, движущийся в направлении, противоположном апвеллингу, в свою очередь, оказывает воздействие на все живое. Фитопланктон использует солнечную энергию для преобразования углекислого газа в углеводы. Часть углерода этих органических молекул потребляет зоопланктон, который затем выдыхает его в атмосферу в виде углекислого газа. Но другая часть углерода остается в океане: несъеденный фитопланктон погибает и опускается в виде морского снега вместе с мертвым зоопланктоном, его фекалиями, покинутыми домиками личинок и другим биологическим мусором. Морской снег ловят всевозможные его потребители – от наркомедуз до кальмаров-вампиров, а частицы, достигающие бездны, остаются на глубине и передаются дальше по пищевой цепи или же падают на дно, пополняя слои богатого органикой ила. Тысячи лет этот глубоководный углерод изгонялся в океанские бездны, где и оставался вдали от атмосферы.

В образовании морского снега, который в научных кругах называют «биологическим углеродным насосом», тоже происходят изменения. Весеннее цветение фитопланктона в северной части Атлантики, вызванное потеплением океана, приводит к огромным выбросам углерода, опускающегося на глубину. На абиссальных горах и холмах появляются «снежные наносы», потоки морского снега устремляются вниз по стенам подводных каньонов. В 2014 и 2015 годах в Южном океане, отдаленном регионе, который обычно представляет собой планктонную пустыню, лишенную жизненно важного питательного вещества – железа, было зафиксировано два случая массового цветения фитопланктона. Типичными источниками железа для океанов считаются материковые шельфы и атмосферная пыль, сдуваемая с суши. Однако анализ проб воды показал, что железо поднялось из ближайших глубоководных источников. Таким образом впервые была продемонстрирована роль гидротермальных процессов в активизации биологического углеродного насоса[64]. С вулканическими выбросами из мантии Земли на поверхность океана извергается железо, стимулирующее цветение фитопланктона, а образующиеся впоследствии лавины морского снега пополняют запасы углерода на глубине.

Кашалоты тоже удабривают поверхностные воды, поднимая железо из глубин. Во время пребывания в сумеречной и полуночной зонах все вспомогательные функции их организмов отключаются, пищеварение останавливается, поэтому киты испражняются только после всплытия на поверхность. Когда же они поднимаются, чтобы подышать и опорожнить кишечник, на воду всплывает богатое железом пятно жидких фекалий – идеальное удобрение для фитопланктона. Каждый год кашалоты в окрестностях Антарктиды приносят из глубин около пятидесяти тонн железа, способствующего его цветению. В результате из атмосферы ежегодно уходит в океан около 440 000 тонн углерода, что компенсирует выдыхаемый китами углекислый газ. Это делает китов чистыми поглотителями углерода, хотя теперь в гораздо меньших масштабах, чем раньше.

До начала промышленного китобойного промысла антарктические кашалоты доставляли удобрение для такого количества фитопланктона, которого было достаточно для ежегодного удаления из атмосферы более 2 миллионов тонн углерода, что эквивалентно годовому выбросу углерода в городе Вашингтоне.

Точная оценка количества углерода, уносимого в глубины океана морским снегом, является колоссальной задачей, учитывая масштабы, неустойчивость процесса и его сложность. Оценки варьируются примерно от 5 до 16 гигатонн углерода в год. Но помимо углерода в частицах морского снега, опускающихся под действием силы тяжести, еще больше этого элемента активно втягивается в глубокие воды в результате ежедневной массовой миграции к поверхности и обратно. Каждый день после заката солнца по всему миру из глубин наверх устремляется огромная волна из мириад живых существ – зоопланктона, рыбы, криля, кальмаров и желеобразных животных, которые поднимаются,