Тайна погибшего оазиса в Тихом океане разгадана?

Ученые Института океанографии Вудс-Хоула (США) вместе с коллегами из университетов Великобритании и Норвегии близки к разгадке одной из тайн Тихого океана. В конце последнего ледникового периода, когда температура на планете начала повышаться, северная часть Тихого океана неожиданно ожила. Это произошло около 14 000 лет назад. В ту пору этот участок океана кишел фитопланктоном, амебовидными фораминиферами и другими мелкими существами. Организмы процветали и плодились в огромных количествах, но несколько сот лет спустя так же неожиданно исчезли.

Ранее считалось, что такой всплеск жизни в океане связан с железом. Но новое исследование говорит о том, что железо, вполне вероятно, не сыграло такой важной роли, как принято считать. Ученые склонны полагать, что жизнь большому количеству планктона дал другой механизм, так называемый переходный «идеальный шторм». Именно он стимулировал развитие жизни в северной части Тихоокеанского региона 14 000 лет назад. Исследование, кроме объяснения причин прошлого расцвета планктона, поможет разъяснить последствия посева железа в океан для сдерживания изменения климата.

Расцвет жизни в северной части Тихого океана 14 000 лет назад вызван удачным стечением обстоятельств, а не ростом количества железа

Железо, которое океанологи считали главным фактором развития жизни, как теперь выясняется, не играло ключевой роли. Вывод о железе современные ученые делали на основе современных наблюдений: сейчас железо вызывает расцвет биологический активности в Тихом океане. На этом основании исследователи предположили, что и 14 000 лет назад действовал такой же механизм. Согласно распространенной гипотезе, во время таяния льдов и поднятия уровня океана, железо с берегов постепенно вымывалось и попадало в воду, что и привело к расцвету малых организмов. Исследования океанского дна подтверждали это предположение – ученые не раз находили слои с большим количеством опала и карбоната кальция, которые являются основной для постройки ракушек планктона. Однако исследователи никогда не искали в слоях океанического дна доказательства того, что именно железо спровоцировало активное развитие.

На этот раз исследователи решили проверить гипотезу о решающей роли железа. Для этого они изучили пробы с океанического дна, взятые вблизи Камчатки (Россия). Ученые проанализировали химический состав образцов, измерили относительное содержание изотопов неодима и стронция, которые указывают на то, какой вариант железа присутствовал в этот момент. Изотопный анализ особенно важен, ведь именно благодаря ему удалось выяснить, на каких этапах, в каком количество присутствовало железо, и даже откуда оно взялось. Один вариант указал на железо из древних лессовых плато северного Китая, в то время как по другому образцу можно было предположить, что источником железа стал более молодой вулканический континентальный шельф.

Но главный сюрприз ждал впереди. Так, оказалось, что в ледниковый период уровень железа был высоким, но к моменту таяния льдов он начал уменьшаться, то есть во время пика развития фитопланктона уровень железа был невысоким. Таким образом очевидно, что не железо (или не только железо) стало причиной расцвета жизни в Тихом океане.

Сейчас ученые склоняются к версии о цепи случайных удачных событий. Изменение климата спровоцировало глубокое перемешивание вод и питательных веществ в Тихом океане. Зависимый от питательных веществ планктон поднялся в верхние слом океана, в то время как другие группы планктона, наоборот, опустились в глубины, где возможности для фотосинтеза ограничены. Но позднее большой объем пресной воды от таяния ледников остановил это смешивание. В итоге, фитопланктон и другие мелкие животные поднялись в светлые, полные питательных веществ слои океана. А тут на помощь пришел солнечный свет и железо, уровень которого в начале таяния льдов был еще относительно высок. Таким образом, не только железо, а комплекс факторов способствовал развитию жизни в северной части Тихого океана. Но так как уровень железа постепенно снижался, питательные вещества тоже закончились, что стало концом насыщенной жизни в океане.

Новое исследование, которое отвергает ключевую роль железа в формировании жизни, поднимает еще один важный вопрос: стоит ли искусственно повышать уровень железа в океане, как предлагают некоторые ученые, для увеличения количества фитопланктона? Идея искусственного повышения уровня железа вызывает споры в научной среде, нет научных доказательств ее эффективности. И теперь это еще больше очевидно. На развитие жизни в океане влияет не только железо, но и другие факторы. Ученым не стоит бездумно надеяться только на железо. Нужны дополнительные исследования, чтобы можно было повторить то, что сделала природа 14 000 лет назад.