Дослідження під керівництвом Дартмута пропонує новий метод залучення трильйонів мікроскопічних морських істот, які називаються зоопланктоном, для боротьби зі зміною клімату шляхом перетворення вуглецю на їжу, яку тварини їдять, перетравлюватимуть і відправлятимуть глибоко в океан у вигляді вуглецевих фекалій.
Ця техніка використовує ненажерливі апетити тварин, щоб істотно прискорити природний цикл океану для видалення вуглецю з атмосфери, який відомий як біологічний насос, відповідно до статті в Scientific Reports.
Це починається з розпилення глиняного пилу на поверхні океану в кінці цвітіння водоростей. Ці квіти можуть поширюватися на сотні квадратних миль і щороку вилучати з атмосфери близько 150 мільярдів тонн вуглекислого газу, перетворюючи його на органічні частинки вуглецю. Але як тільки квітка відмирає, морські бактерії поглинають частки, вивільняючи більшу частину захопленого вуглецю назад в атмосферу.
Дослідники виявили, що глиняний пил приєднується до частинок вуглецю, перш ніж вони знову потраплять в атмосферу, перенаправляючи їх у морський харчовий ланцюг у вигляді крихітних липких гранул, які ненажерливий зоопланктон споживає, а потім виділяє на менших глибинах.
«Зазвичай лише невелика частка вуглецю, захопленого на поверхні, потрапляє в глибини океану для тривалого зберігання», — каже Мукул Шарма, автор дослідження та професор наук про Землю. Шарма також представив результати 10 грудня на щорічній конференції Американського геофізичного союзу у Вашингтоні, округ Колумбія.
«Новинка нашого методу полягає в тому, що ми використовуємо глину, щоб зробити біологічний насос більш ефективним — зоопланктон утворює наповнені глиною кали, які швидше тонуть», — каже Шарма, який отримав премію Гуггенхайма у 2020 році за продовження проекту.
«Цей твердий матеріал — це те, що ці маленькі хлопці призначені для їжі. Наші експерименти показали, що вони не можуть визначити, чи це глина та фітопланктон, чи тільки фітопланктон — вони просто їдять його», — каже він. «І коли вони викидають його, вони знаходяться на сотнях метрів під поверхнею, і вуглець теж».грати
Команда провела лабораторні експерименти на воді, зібраній із затоки Мен під час цвітіння водоростей у 2023 році. Вони виявили, що коли глина приєднується до органічного вуглецю, який вивільняється під час відмирання квітки, це спонукає морські бактерії виробляти своєрідний клей, який змушує глину та органічний вуглець утворювати маленькі кульки, які називаються пластівцями.
Дослідники повідомляють, що пластівці стають частиною щоденного шведського столу твердих часток, якими харчується зоопланктон. Після перетравлення пластівці, що містяться в фекаліях тварин, тонуть, потенційно ховаючи вуглець на глибині, де він може зберігатися протягом тисячоліть. Нез’їдені глиняно-вуглецеві кульки також тонуть, збільшуючись у розмірі, оскільки більше органічного вуглецю, а також мертвий і вмираючий фітопланктон прилипають до них на шляху вниз, показало дослідження.
В експериментах команди глиняний пил захоплював до 50% вуглецю, що виділяється мертвим фітопланктоном, перш ніж він міг потрапити в повітря. Вони також виявили, що додавання глини збільшило концентрацію липких органічних частинок, які збирали б більше вуглецю під час занурення, у 10 разів.