Согласно новому исследованию, после смерти одноклеточной водоросли выделяются известковые пластинки, которые становятся платформой для конденсации водяного пара и образования облаков, - пишет sciencemag.org.
Открытие означает, что процессы, происходящие в атмосфере над океаном, более сложны, чем считалось ранее, и могут быть обусловлены еще и биологическими причинами.
Цветки одноклеточной водоросли под названием Emiliania huxleyi могут покрывать тысячи квадратных километров океана. Они, наряду с другими фотосинтезирующими микробами, занимают основную часть пищевой цепи в большинстве морей мира. На многих таких организмах образуются ажурные известковые пластинки, называемые кокколитами. Когда одноклеточные водоросли умирают, некоторые кокколиты падают на дно океана, смешиваются с илом и другими материалами и превращается в осадочные породы. Другие кокколиты выбрасываются в воздух.
Там они были обнаружены среди частиц морских брызг, - объясняет Мири Трейник, химик из Института науки Вейцмана в Реховоте (Израиль). Эти частицы рассеивают свет и, таким образом, создают дымку, но в то же время они обеспечивают поверхность, на которой может конденсироваться водяной пар. Точная роль, которую играют кокколиты и другие биологические частицы в формировании облаков, в настоящее время неизвестна.
Такие организмы, как E. huxleyi, умирают естественным образом, но если они заражены вирусами, то уничтожаются в гораздо большем количестве. Чтобы лучше понять, может ли количество находящихся в воздухе кокколитов колебаться с течением времени, Треник и ее коллеги начали лабораторные исследования. В частности, они хотели знать, как заражение организмов вирусом под названием EhV может изменить количество свободных кокколитов в морской воде и в воздухе над ней.
В начале испытаний каждый миллилитр воды содержал около 20 миллионов свободно плавающих кокколитов. Но через 5 дней после того, как команда искусственно заразила водоросли вирусом EhV, количество крошечных пластин в воде увеличилось более чем в три раза, а в воздухе над водой - почти в 10 раз. Это означает, что кокколиты, находящиеся в воздухе, могут играть важную роль в образовании облаков над океанами. В больших количествах крошечные частицы обеспечивают большую площадь поверхности, на которой может конденсироваться водяной пар, образуя капли, - объяснили ученые.
Эксперименты команды также предполагают, что, как только кокколиты начинают проникать в атмосферу, их количество может легко расти, потому что они опускаются очень медленно. Крошечные частицы настолько легкие, что двигаются, как перо: в среднем, они падают на 1 см в течение 100 секунд. Частица кокколитов в солевых брызгах, которая образуется, когда вода в соленой капле испаряется, намного плотнее и, поэтому она падает примерно в 25 раз быстрее. Таким образом, со временем кусочки соли выпадают из воздуха, в результате чего пропорции кокколитов в облаке морских брызг постепенно возрастают и, таким образом, усиливают влияние на образование облаков.
«Эти частицы могут обеспечить довольно большую площадь поверхности для конденсации водяного пара», - говорит Патриция Куинн - атмосферный химик Национального управления океанических и атмосферных исследования в Сиэтле, штат Вашингтон. Также, по ее мнению, кокколиты могут влиять на химию атмосферы. Например, карбонат кальция в кокколитах, скорее всего, будет вступать в реакцию с диметилсульфидом - газом, выделяемым E. huxleyi и другими морскими микроорганизмами, и удалять его из атмосферы. Этот процесс, в свою очередь, может фактически уменьшить общее количество облакоподобных образований над океаном. Таким образом, увеличение количества кокколитов в морском воздухе из-за вирусных инфекций морских микроорганизмов может фактически сокращать образование облаков, а не увеличивать его. Исследование, отмечает Куинн, «является хорошим первым шагом. Теперь ученые должны выйти «в поле» и посмотреть, что происходит на самом деле».
По словам Мири Трэйник, в ближайшее время начнутся исследования в
водах Норвегии, где Е. huxleyi довольно распространены.
[Фото: sciencemag.org]
