Научная экспедиция попала в сильный шторм и сделала большое открытие
Благодаря тщательному планированию и толике везения исследователи обнаружили неожиданный положительный эффект ураганов после того, как шторм категории 4 вмешался в их экспедицию у побережья Мексики.
Команда смогла взять пробы океана сразу после прохождения шторма и обнаружила, что он перемешал пучины настолько мощно и глубоко — до тысяч метров — что богатая питательными веществами холодная вода поднялась к поверхности. Последующее цветение фитопланктона — видимое на спутниковых снимках из космоса — стало пиршеством для бактерий, зоопланктона, мелких рыб и фильтрующих животных, таких как моллюски и усатые киты.
«Когда мы прибыли на место, можно было буквально увидеть и почувствовать разницу в океане. Вода была зеленой из-за производимого хлорофилла. Там были совершенно другие организмы, и они активно размножались после шторма», — вспоминает профессор Майкл Беман из Калифорнийского университета в Мерседе.
Это перемешивание также поднимает бедные кислородом глубинные зоны выше к поверхности, чем обычно, что угрожает организмам, которым для выживания нужна более высокая концентрация кислорода.
Беман — морской биолог, изучает микробную экологию и биогеохимию. Предмет его научного интереса — зоны кислородного минимума (ЗКМ), обширные и глобально значимые области с крайне низким содержанием кислорода, которые, в отличие от «мертвых зон», вызванных загрязнением, возникают естественным образом.
ЗКМ обычно находятся на средних глубинах и могут значительно влиять на морские экосистемы, поскольку многие организмы не могут там выжить. Потепление океанских вод способствует расширению этих зон.
Когда в 2018 году Беман и его лаборатория отправились в исследовательскую экспедицию из Масатлана (Мексика) в Сан-Диего, чтобы изучать ЗКМ, о надвигающемся шторме Бад они уже знали — и внимательно следили за ним. «Мы были очень осторожны и подготовили планы A, B, C и D. Прогнозы оказались чрезвычайно точными, и мы знали, что шторм быстро усиливается», — рассказывает профессор.
Вместо того чтобы вернуться на берег, они перемещались между точками исследований и за островами, ожидая, пока ураган пройдет. «Тут была и сноровка, но определенно и удача, — объясняет Беман. — В итоге мы добавили точку отбора проб прямо там, где шторм был наиболее сильным — буквально в нескольких километрах от бывшего глаза урагана».
Такие пробы редко (если вообще когда-либо) берут сразу после того, как ураган так мощно перемешал воду. Данные показали, что ураган резко изменил концентрацию кислорода. «Я никогда раньше не видел таких измерений в этих районах океана», — признается исследователь.
Компанию ему в экспедиции составили студентки Исследовательского института Скриппс Марго Уайт и Ирина Кёстер, которые внесли свой важный вклад в научную работу.
«Марго заметила изменения в подповерхностных слоях после урагана, когда готовила главы своей диссертации, особенно тот факт, что зона кислородного минимума резко поднялась. Ирина проанализировала свои уникальные данные по органическому веществу, чтобы найти изменения, вызванные ураганом, и они оказались очень четкими и разительными, — уточняет профессор. — Мы встречались много-много раз, чтобы проанализировать данные и понять, какие эффекты вызвал ураган и почему».
Пробы также включали ДНК и РНК, что позволило исследователям выявить организмы, отреагировавшие на цветение фитопланктона. Беман сказал, что они видели много черепах, что было необычно, поскольку находились далеко от берега.
«Мы работали в то время года, когда в этих районах океана биологическая активность обычно низкая. Поэтому цветение, вызванное ураганом, стало оазисом для морских организмов. Мы зафиксировали вспышку бактерий, но не удивлюсь, если более крупные организмы тоже используют ураганы. Возможно, они чувствуют приближение шторма и мигрируют в районы, которые он только что прошел», — полагает биолог.
Полученные результаты проанализированы, обработаны и совсем недавно вместе с выводами опубликованы в Science Advances. А Беман рассчитывает на продолжение исследований.
«Мы только начали понимать, что делают эти штормы, а это было всего лишь несколько тяжелых дней в море. Надеюсь, мы продолжим узнавать как можно больше о том, что на самом деле происходит во время и после ураганов», — заключил он.
