Мониторинг в реальных условиях в глубоководье показал, что быстрая деградация ламинарии ограничивает потенциал секвестрации углерода на основе биомассы морских организмов и изменяет бентосные экосистемы

Почему тонущая морская водоросль привлекла внимание учёных

В то время как мир ищет способы замедлить изменение климата, одна, казалось бы, простая идея привлекла внимание: выращивать большие объёмы водорослей, опускать их в глубокий океан и запирать содержащийся в них углерод на столетия. Это исследование проверяет эту идею в реальных океанических условиях. Наблюдая в течение года за ламинарией, сброшенной на глубинное дно, исследователи ставят два основных вопроса: как долго углерод из ламинарии действительно остаётся на месте и что происходит с глубоководной жизнью, которая внезапно оказывается погребена под изобилием пищи?

Проверка «короткого пути» с водорослями для хранения углерода

Океаны уже поглощают примерно треть выбросов диоксида углерода, создаваемых человеком ежегодно, и некоторые учёные надеются усилить эту природную услугу, культивируя крупные водоросли, такие как ламинария. Логика проста: ламинария быстро растёт у поверхности, извлекая CO2 из атмосферы посредством фотосинтеза. Если затем опускать эту ламинарию в глубокий океан, содержащийся в ней углерод может оставаться вне контакта с атмосферой сотни или тысячи лет. Но это обещание опирается на ключевое предположение — что ламинария в значительной степени сохраняется на морском дне, а не быстро разлагается и возвращается в виде CO2. До настоящего времени большинство данных получено в мелких, богатых кислородом водах или в лабораторных экспериментах, а не в тёмных, бедных кислородом глубинах, где, вероятно, будет происходить масштабное затопление.

Годовой эксперимент на глубинном дне

Чтобы заполнить этот пробел, команда установила специальную металлическую раму — бентонический лендер — на глубине 1255 метров у острова Ванкувер, в естественно низкоокислительной области, известной как зона минимального содержания кислорода. Внутри рамы лотки содержали связки сахарной ламинарии рядом с голыми «контрольными» поверхностями. Подводная камера, запитанная и связанная кабелем, вела высокоразрешающее видео в течение целого года, в то время как расположенные рядом приборы регистрировали температуру, солёность, кислород и течения. Отслеживая, как менялась видимая площадь ламинарии на каждом кадре, учёные могли восстановить скорость исчезновения биомассы, а по идентификации более 5000 отдельных животных на видео — проследить, как местное сообщество отреагировало на этот внезапный приток пищи.

Быстрое разложение и оживлённый глубоководный пир

Кадры показали, что ламинария не задерживалась надолго. Более 90 процентов видимой ламинарии исчезло примерно за 100 дней, и практически всё пропало в течение года. Наиболее быстрые потери совпали с всплеском микробного роста и волной падальщиков и консументов — крошечных амфипод, червей и более крупных крабов — стянувшихся к завалам ламинарии. Даже в подвешенных над дном лотках, где контакт с донными микробами был ограничен, ламинария разлагалась с похожей скоростью, что подчёркивает эффективность местного сообщества в потреблении этого нового источника пищи в условиях низкого содержания кислорода. Исследователи предполагают, что большая часть углерода ламинарии быстро превратилась в растворённые и взвешенные формы и была респирирована обратно в CO2, при этом лишь небольшая доля могла перейти в более длительно сохраняющиеся пула в осадках или глубоких водах.

Глубоководные соседства изменились

Эксперимент также показал, что затопление ламинарией — это не только углеродная проблема, но и экологическая. Лотки с ламинарией привлекали гораздо больше животных, чем соседние контролы, особенно мелких падальщических ракообразных. Со временем состав видов на покрытых ламинарией поверхностях отклонился от состава на голых, и некоторые различия сохранялись даже после того, как ламинария визуально исчезла. Тонкие белые пятна, интерпретируемые как матовые образования бактерий, использующих серу, образовались на и вокруг разлагающейся ламинарии, указывая на маленькие зоны, где кислород исчерпывался и развивались более экстремальные химические условия. Хотя общие уровни кислорода в глубоких водах на участке оставались стабильными, исследование предполагает, что сконцентрированные отложения ламинарии могут создавать локальные горячие точки интенсивной активности, изменённой химии и смещённых трофических сетей.

Что это значит для использования ламинарии в борьбе с изменением климата

Для неспециалиста вывод прост: в этой глубоководной испытательной площадке в Тихом океане ламинария, утилизируемая для хранения углерода, не задерживалась надолго. Сама биомасса исчезла за несколько месяцев, что означает: долгосрочная судьба содержащегося в ней углерода зависит меньше от скорости её разложения и больше от того, как океанские течения перемещают образующийся CO2 по глубоководью и, в конечном счёте, возвращают на поверхность. В то же время даже скромные вводы ламинарии изменяли местное сообщество и, вероятно, создавали небольшие зоны с пониженным содержанием кислорода и необычной химией. Авторы заключают, что масштабное затопление водорослей в подобных открытых океанических условиях вряд ли обеспечит простое и не несущие рисков хранение углерода. Любая серьёзная попытка использовать этот подход потребует тщательного, привязанного к конкретным местам мониторинга и моделирования — не только для подсчёта углерода, но и для предотвращения непреднамеренного вреда глубоководным экосистемам.

Цитирование: Bauer, K.W., Correa, P.V.F., Lupin, A. et al. In-situ deep ocean monitoring reveals rapid kelp degradation limits marine biomass-based carbon sequestration potential and alters benthic ecosystems. Commun Earth Environ 7, 367 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03342-0

Ключевые слова: секвестрация углерода ламинарией, глубоководные экосистемы, морское удаление диоксида углерода, зона минимального содержания кислорода, разложение биомассы