Ученые из Института океанографии Скриппса (UC San Diego) и Линкольнского университета обнаружили, что ключевым фактором переноса углерода в глубокие слои океана является вязкость так называемого «морского снега». Это вещество представляет собой частицы органического мусора, останков планктона и экскрементов животных, которые постоянно оседают из верхних слоев воды на дно.
Ежегодно морской снег выводит из поверхностных вод более 10 гигатонн углерода, однако лишь около двух гигатонн достигают глубин, где этот элемент может храниться сотни и тысячи лет. Долгое время ученые не могли понять, почему большая часть материала разрушается в процессе погружения.
Роль бактерий и «липкости»
Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Science, на скорость погружения частиц влияет их консистенция. Бактерии, которые питаются морским снегом во время его падения, легче проникают в менее вязкие области. Более плотные и «липкие» частицы оказывают сопротивление бактериальному разложению и фрагментации.
Брайс Инман, один из авторов работы, сравнил этот процесс с червем в яблоке: мякоть проникается легко, но твердое ядро разгрызть гораздо сложнее. В результате частицы с высокой вязкостью могут доставить в глубокий океан более чем в шесть раз больше углерода, чем частицы с жидкой консистенцией.
Новые методы наблюдения
Для изучения этого процесса исследователи потратили четыре года, чтобы создать технологию наблюдения за взаимодействием бактерий и слизи на микроскопическом уровне. В 2025 году команда разработала метод, сочетающий 3D-конфокальную микроскопию и специальные флуоресцентные молекулы. Это позволило восстановить трехмерную структуру частиц и увидеть, как именно бактерии колонизируют их поверхность.
Выяснилось, что внутренняя среда слизи имеет сложный рельеф с выступами и расщелинами, о которых ученые ранее не знали. Это открытие имеет значение не только для изучения углеродного цикла океана, но и для понимания работы систем, где бактерии взаимодействуют со слизью: от здоровья пищеварительного тракта человека до восстановления коралловых рифов и лесов кельпа.
