Просте синє забарвлення може змусити дерева розкрити свої спогади про холодні літа та вулканічні зими, як показує недавнє дослідження, відкриваючи новий спосіб точно реконструювати давні кліматичні умови за допомогою аналізу деревини. Поєднання біологічних барвників сафраніну та астра-блакитного дозволяє виявити нестачу лігніну – сполуки, що зміцнює та захищає стінки рослин. Коли дерева та чагарники переживають холодні періоди й ростуть неправильно, процес лігніфікації може порушуватися.

Нове дослідження, проведене міжнародною командою вчених, свідчить про те, що сині кільця, що утворюються в результаті фарбування матеріалу з дефіцитом лігніну, можуть бути надійними індикаторами кліматичної історії. Вони дозволяють простежити зміни умов росту дерев протягом останніх століть.

Для подальшого аналізу цього зв’язку команда взяла зразки з 25 дерев сосни звичайної (Pinus sylvestris) і 54 кущів звичайного ялівцю (Juniperus communis) з регіону гори Ішкорас на півночі Норвегії, прямо на межі північної лінії дерев. Нанесення на зразки барвника сафранін забарвлює клітини в яскраво-рожевий колір. коли зразок деревини потім забарвлюється астра-блакитним, клітинні стінки без достатньої кількості лігніну втрачають свій рожевий колір і темніють, залишаючи чітко визначені кільця.

«Блакитні кільця виглядають як незавершені кільця росту та пов’язані з холодними умовами протягом вегетаційного періоду», — каже Агата Бухвал, дендроеколог з Університету Адама Міцкевича в Польщі. «Загалом ми знайшли більше блакитних кілець на деревах, ніж на чагарниках. Чагарники, здається, більш пристосовані до охолодження, ніж дерева, тому, ймовірно, чагарники зустрічаються північніше».

Трохи більше 2 відсотків кілець сосен і 1 відсоток кілець кущів ялівцю стали синіми, що говорить про те, що сосни більш чутливі до холоду, менш стійкі та мають кращі кліматичні показники. У 1902 році спостерігалося значне зниження виробництва лігніну (з синіми кільцями в 96 відсотках кілець сосен і 68 відсотках у ялівцевих кущах) і в 1877 році (де блакитні кільця спостерігалися в 85 відсотках соснових кілець і 36 відсотках ялівцевих кілець), які, на думку дослідників, пов’язані з холодним літом і, можливо, віддаленим вулканом. виверження – з тих літ.

«Літні температурні умови в 1902 і 1877 роках були особливо несприятливими для росту деревних рослин», — пишуть дослідники у своїй опублікованій статті. «Однак майбутні дослідження повинні також перевірити, чи поява блакитних кілець не спричинена або спричинена нестачею вологи чи іншими некліматичними факторами».

Лише нещодавно вчені почали вивчати блакитні кільця, і залишається багато невизначеності щодо того, як вони відрізняються між видами рослин і різними територіями, і наскільки тісно вони можуть бути пов’язані з низькими температурами. Дані, зібрані тут, вносять свіжу ясність у поле та свідчать про те, що різнокольорові кільця можна використовувати як докази змін у періодах вирощування, сезонних температурах і навіть глобальних кліматичних явищах.

«Ми сподіваємося надихнути інші дослідницькі групи шукати блакитні кільця у своїх матеріалах», — каже Бухвал. «Було б чудово створити мережу блакитного кільця на основі дерев і кущів, щоб реконструювати події похолодання на північній лінії дерев протягом тривалого часу». Дослідження опубліковано в Frontiers in Plant Science.

Можна було б подумати, що вулкан був не самим гостинним місцем для живих організмів. Однак грязьовий вулкан Бореаліс на глибині 400 м є притулком для ряду морських видів. Грязьовий вулкан Бореаліс, підводний вулкан у Баренцевому морі, був вперше виявлений у 2023 році дослідниками Арктичного університету Норвегії UiT. Відкриття привернуло значну увагу в усьому світі, завдяки широкому розповсюдженню зображень вулкана. Тепер, у співпраці з REV Ocean, дослідники UiT опублікували результати міждисциплінарного дослідження, яке показало, що грязьовий вулкан Borealis служить життєво важливим екологічним притулком для різних морських видів у Баренцевому морі.

Хоча деякі ділянки дна кратера здаються негостинними для багатьох організмів, карбонатні кірки — мінерали, що утворювалися тисячоліттями — забезпечують твердий субстрат, який підтримує морське життя. Ці кірки створюють середовище існування для таких видів, як анемони, серпулідні черви, демогубки та розріджені колонії октокоралів.

«Важливо для збереження біорізноманіття»

Крім того, карбонати пропонують як притулок, так і можливості годування, відіграючи важливу роль у підтримці місцевих популяцій риби. Дослідники спостерігали великі зграї комерційно цінних видів, таких як сайда та різноманітні донні види, такі як плямистий вовчок, тріска, чотирибородий скелястик і червоний окунь (Sebastes spp), які скупчувалися навколо зубчастих карбонатних утворень.

«Окунь, наприклад, занесено до Червоної книги, і ми не знаємо, до яких наслідків може призвести, якщо вона зникне. Бореаліс – це оазис, де можуть рости та процвітати різні види. Таким чином, збереження екосистем, таких як грязьовий вулкан Бореаліс, має важливе значення для підтримки біорізноманіття та розуміння взаємодії між геологією, геохімією та біологією в морському середовищі. Нам потрібне таке розуміння, серед іншого, враховуючи, що морське дно Арктики відіграє важливу роль у діяльності з видобутку нафти та газу та розвитку глибоководної гірничодобувної промисловості», — каже професор Джуліана Паньєрі, провідний автор дослідження, нещодавно опублікованого в Nature Communications.

Метан витікав, ймовірно, протягом тисяч років

На борту дослідницького судна Kronprins Haakon у травні 2024 року дослідники підтвердили попередні відкриття. Використовуючи дистанційно керований транспортний засіб ROV Aurora, дослідницька група змогла провести серію спостережень за підводним вулканом. Серед іншого вони побачили, що він нагріває навколишнє середовище до 11,5 градусів за Цельсієм , тоді як морське дно зазвичай має температуру близько 4 градусів за Цельсієм.

Дослідники також виявили відкладення, що містять вимерлі мікроскопічні морські організми віком до 2,5 мільйонів років тому, і що невеликі «грязьові конуси» у вулканічній системі викидають енергійні рідини, багаті метаном. Той факт, що морське дно навколо вулкана також характеризується великими карбонатними відкладеннями, свідчить про те, що метан витікав, ймовірно, протягом тисяч років.

«Грязьовий вулкан Бореаліс — це унікальне геологічне та екологічне явище, яке дає рідкісне уявлення про складну взаємодію між геологічними процесами та морськими екосистемами. Важливо зберегти ці унікальні середовища існування, які відіграють вирішальну роль у підтримці морського біорізноманіття», — говорить Паньєрі.

Вона нагадує, що в довгостроковій перспективі Норвегія взяла на себе зобов’язання досягти цілі 30×30 (захистити 30% суші та моря до 2030 року) щодо просторових заходів збереження репрезентативних морських екосистем, у тому числі в морських глибинах. Захист великих ділянок глибоководного дна вздовж норвезького краю може призвести до того, що рефугіуми, що просочуються, виступатимуть джерелом популяцій для ширшої реколонізації та відновлення бентосних біологічних спільнот.

«Нові відкриття показують силу міжнародної співпраці та те, як така співпраця може сприяти покращенню нашого розуміння світових океанів», — каже Паньєрі.

Морським біологам з екологічної організації Condrik Tenerife вдалося зняти на відео зустріч із глибоководним чорним вудильником (Melanocetus johnsonii, морський чорт). Його помітили вдень на поверхні води, всього за два кілометри від узбережжя одного з островів Канарського архіпелагу Тенеріфе.

«Можливо, це перша у світі зареєстрована [на відео] зустріч живого дорослого морського чорта при денному світлі на поверхні води», —  зазначили фахівці.

Раніше в подібних умовах біологи спостерігали лише личинкові стадії вудильника або мертвих особин. Чому хижа риба була так близько до поверхні води, встановити не вдалося. Зазвичай вудильники живуть на глибині від півтора до трьох кілометрів.