2863
Дослідники з Інституту океанографії Скриппса Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та Університету Лінкольна встановили, що в’язкість морського снігу впливає на те, скільки вуглецю потрапляє в глибини океану. Найгустіші й найклейкіші частинки можуть переносити туди більш ніж у шість разів більше вуглецю, ніж менш в’язкі агрегати.
Що таке морський сніг і чому він важливий
Морським снігом називають частинки, які постійно опускаються крізь товщу океану. Це не кристали льоду, а грудочки слизу, екскрементів тварин, залишків планктону, мулу та іншого органічного й неорганічного матеріалу.
Під час повільного занурення ці частинки переносять вуглець із поверхневих вод. За оцінками, щороку морський сніг виводить із верхніх шарів океану понад 10 гігатонн вуглецю, але лише близько 2 гігатонн досягають глибин, де він може зберігатися сотні й навіть тисячі років.
Частина вуглецю зникає дорогою: мікроорганізми споживають частинки й руйнують їх, повертаючи вуглець у воду та атмосферу. Нове дослідження вказує, що на стійкість морського снігу до розкладання впливають його фізичні властивості, зокрема в’язкість.
Як команда побачила мікросвіт слизу
Робота розпочалася у 2021 році. Тоді постдокторант Інституту океанографії Скриппса Брайс Інман поставив за мету дослідити мікроскопічний світ усередині слизу та морського снігу, який називає «мусколандшафтом». За його словами, раніше дослідникам не вдавалося побачити, як окремі бактерії взаємодіють із фізичною структурою слизу на потрібному масштабі.
Інман і його колеги, серед яких мікробіолог Фаррук Азам, протягом чотирьох років випробовували різні методи. Після невдалих перших спроб команда розробила дієвий спосіб дослідження у 2025 році. Він поєднує тривимірну конфокальну мікроскопію зі спеціальними флуоресцентними молекулами. Мікроскоп дає змогу сканувати зразок на різній глибині й відтворювати його структуру в трьох вимірах, а флуоресцентні маркери допомагають побачити окремі складники частинок.
Дослідникам уперше вдалося роздивитися фізичну структуру окремих частинок морського снігу та простежити, як живі бактерії переміщуються всередині й заселяють їх. Зображення виявили складне мікросередовище з ділянками різної густини та в’язкості. Ці особливості визначають, де можуть оселитися бактерії та наскільки легко вони проникають углиб частинки.
Чому в’язкість має значення
Зображення показали, що бактерії спершу заселяють ділянки ближче до поверхні, де матеріал менш в’язкий. У щільні внутрішні області проникнути їм складніше. Інман порівнює цей процес із черв’яком в яблуці: м’яку м’якоть прогризти легше, ніж щільну серцевину. Так само бактерії спочатку розкладають доступніші частини, а до густих центральних ділянок дістаються після часткового руйнування частинки.
Лабораторні досліди засвідчили: що вища в’язкість морського снігу, то довше він протистоїть розкладанню бактеріями та розпаду на частини. Комп’ютерне моделювання підтвердило, що такі агрегати довше залишаються цілими й встигають опуститися глибше, перш ніж зруйнуватися.
За оцінкою команди, дуже в’язкі частинки можуть доправляти в глибокий океан більш ніж у шість разів більше вуглецю, ніж менш в’язкі, які бактерії швидко розщеплюють. Це допомагає пояснити, чому одні агрегати переносять вуглець до безодні, а інші розпадаються ще в середніх шарах океану.
За словами Інмана, слиз має «дивовижно складну структуру» на масштабах, менших за розмір бактерій. Він додав, що дослідники вперше почали розглядати слиз як фізичне середовище існування мікроорганізмів, а не як однорідну масу.
Джерело: kurazh.org
