Характеризация пелагических морских ландшафтов с помощью слоёв рассеяния микронектонных и зоопланктонных сообществ

Скрытые магистрали жизни в открытом океане

Далеко от побережий и коралловых рифов открытый океан может выглядеть как синий пустынный простор. Но под поверхностью бесшумно поднимаются и опускаются каждое сутки обширные «магистрали» мелких животных, переносящие энергию и углерод по морю. В этом исследовании использовались установленные на судне эхолоты и подробные измерения воды, чтобы показать, как эти скрытые слои жизни организованы в тропических Атлантическом и Тихом океанах — и как изменения океанических условий могут их перестроить.

Невидимые слои, открытые звуком

Вместо сетей или камер исследователи использовали звук. Они пересекли путь от Канарских островов до Эквадора с чувствительными эхолотами, посылающими в воду звуковые импульсы. Стайки мелких плавающих организмов — микронектон и крупный зоопланктон — отражают эти импульсы, образуя широкие «слои рассеяния звука», видимые как светящиеся полосы на экране сонара. Эти слои, часто от десятков до сотен метров толщиной и простирающиеся на сотни километров, являются важной связью между микроскопическими водорослями на поверхности и крупными хищниками, такими как тунец, морские птицы и млекопитающие.

Три очень разных синих мира

Кластеризуя данные сонара, команда выделила три различных «пелагических ландшафта»: Восточный тропический Северный Атлантик, Море Саргассово и Восточный тропический Тихий океан. У каждого был свой отпечаток. В Тихом океане слои рассеяния были мелкими и объёмными, с сильными эхо‑сигналами, что указывает на плотные сообщества организмов близко к поверхности. Море Саргассово, часто называемое океанической пустыней, проявляло тоньшие, слабее выраженные слои, что соответствует низкому уровню питательных веществ и планктона. Восточный тропический Северный Атлантик, на который влияла апвеллинг у Западной Африки, содержал самые глубокие слои, иногда около 400 метров, отражая разные водные массы и условия по содержанию кислорода.

Ежедневные «коммутируемые» маршруты по водной колонне

Во всех регионах слои не были статичны. Многие организмы совершали ежедневные перемещения, известные как диурнальная вертикальная миграция. Днём они оставались в более тёмной, глубокой воде, вероятно, прячась от визуальных хищников. Ночью они поднимались к поверхности, чтобы питаться, при этом акустическое обратно‑рассеяние сдвигалось вверх в верхние сотни метров. В Тихом океане поверхностный слой сохранялся днём и ночью: некоторые организмы оставались мелко, в то время как другие перемещались между этим слоем и более глубокими зонами. Такое поведение помогает переносить углерод с поверхности, где много пищи, в глубинные воды, где он может запасаться, делая эти миграции ключевой частью «биологического насоса» океана.

Как свойства воды определяют, где могут жить существа

Исследователи сопоставили запись сонара с подробными измерениями температуры, солёности, кислорода, освещённости и хлорофилла — прокси для планктоноподобных растений. Они обнаружили, что глубина и интенсивность слоёв рассеяния были тесно связаны с тёплыми или холодными слоями в воде, положением резкого скачка температуры, называемого термоклином, уровнями кислорода и доступностью пищи и света. Мезомасштабные вихри — крупные вращающиеся водные структуры — также играли большую роль. Антициклонные вихри, как правило, концентрировали плотные животные слои в своих центрах, действуя как движущиеся оазисы, тогда как циклонные вихри часто смещали организмы к своим краям, где апвеллинг повышает продуктивность.

Что это значит для меняющегося океана

Рассматривая слои рассеяния звука как живую структуру пелагических «ландшафтов», эта работа предлагает практический способ отслеживать, как экосистемы открытого океана реагируют на вызванные климатом изменения. По мере того как потепление, обезкислородливание и смещение течений изменяют температурные профили, зоны минимального содержания кислорода и продуктивность, глубина и плотность этих мигрирующих слоёв — и хищников, зависящих от них — вероятно, будут меняться. Авторы демонстрируют, что относительно простой акустический подход в сочетании с ключевыми экологическими измерениями можно применять по всем океанским бассейнам для мониторинга этих скрытых сообществ на больших пространствах и в длительной перспективе, улучшая нашу способность понимать и управлять жизнью в обширном, кажущемся пустым открытом океане.

Цитирование: Diogoul, N., Brehmer, P., Jouanno, J. et al. Characterisation of pelagic seascapes through micronektonic and zooplanktonic scattering layers. Sci Rep 16, 6378 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36104-1

Ключевые слова: слои рассеяния звука, экосистемы открытого океана, диурнальная вертикальная миграция, мезопелагические животные, изменение климата океана