Forskere offentliggør et detaljeret billede af biologisk partikelstrømning i dybt hav langs ækvator

Dyreekskrementer og dele af døde organismer synker konstant fra havenes overflade mod det dybe hav. Denne partikelstrøm spiller en vigtig rolle i det globale kulstofkredsløb og dermed for klimaet. Lidt vides indtil videre om dens fordeling i vandsøjlen. Et internationalt forskerhold ledet af GEOMAR har nu offentliggjort et detaljeret billede af denne distributionsmekanisme i ækvatorialhavet i Natur Geovidenskab .

De store havstrømme, med deres enorme energitransport, have en afgørende indflydelse på atmosfæren, og dermed klimaet. Små planktoniske organismer optager kulstof nær overfladen, bearbejde det, bygger deres kroppe op med det eller udskiller det. Det kulstof, der er inkorporeret i udskillelsesprodukterne eller døde organismer, synker derefter til havbunden. Den konstante strøm af organiske partikler mod dybhavet kaldes også "marint snefald."

Dette snefald er mest intenst, hvor stærk biologisk primærproduktion kan observeres nær overfladen. Det her, for eksempel, er tilfældet langs ækvator i Stillehavet og Atlanterhavet. Imidlertid, det vides ikke, hvordan partiklerne er fordelt i dybden, og hvilke processer der påvirker denne fordeling. Nu, et internationalt hold af forskere ledet af GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har offentliggjort det første studie med højopløselige data om partikeltæthed i det ækvatoriale Atlanterhav og Stillehavet ned til en dybde på 5000 meter. "Analysen af ​​dataene har vist, at vi er nødt til at revidere flere tidligere accepterede ideer om strømmen af ​​partikler i dybhavet, " siger Dr. Rainer Kiko, biolog ved GEOMAR og hovedforfatter af undersøgelsen.

Holdet, som omfatter kolleger fra Frankrig og USA, har analyseret data indsamlet under adskillige ekspeditioner med de tyske forskningsfartøjer METEOR og MARIA S. MERIAN, det amerikanske forskningsskib Ronald H. Brown og de franske forskningsskibe L'Atalante og Tara. Dataene blev indhentet med sensorer, herunder den såkaldte Underwater Vision Profiler (UVP). UVP er et specielt undervandskamera, der kan sænkes ned til 6000 meter. Under den anstændige, det tager 10 billeder i sekundet, som giver forskerne mulighed for at tælle partikler og identificere små planktonorganismer.

"Indtil nu, det blev normalt antaget, at den største partikeltæthed er tæt på overfladen, og at den aftager kontinuerligt med dybden, " forklarer Dr. Kiko. "Vores data viser, imidlertid, at partikeltætheden igen stiger på 300 til 600 meters dybde." Forskerne forklarer denne observation med mange planktonorganismers daglige vandringsadfærd, som trækker sig tilbage i tilsvarende dybder i løbet af dagen. "Denne dybde ser ud til at være toilettet for mange arter. Det er derfor, vi finder mange partikler der, " siger Dr. Kiko.

Disse mikroskopiske partikler synker dybere og kan stadig detekteres i 5000 meters dybde. "Dette er også overraskende, fordi det er blevet antaget, at kun få større, hurtigt synkende partikler kan findes dybere end 1000 meter, " forklarer Dr. Kiko.

Holdet forklarede også et andet fænomen. "I ækvatorialområdet, strømmen af ​​partikler til dybhavet er meget større end i områder, der kun er 100 kilometer længere mod nord eller syd, " siger Dr. Kiko. Prof.

Dr. Peter Brandt, en oceanograf hos GEOMAR, siger, "Der er stærke, østpå strømmende dybe strømme nord og syd for ækvator, både i Stillehavet og Atlanterhavet. De danner naturlige barrierer, der forhindrer yderligere nord-syd-udbredelse af partiklerne."

Alt i alt, forskerne var i stand til at vise betydningen af ​​biologiske og fysiske processer for den biologiske kulstofpumpe. "Selvfølgelig, vi har brug for yderligere observationer om fordelingen af ​​forskellige planktongrupper i havet for yderligere at forfine billedet, " siger hovedforfatter Dr. Kiko. På https://planktonid.geomar.de kan ikke-videnskabsmænd hjælpe med opgaven med at sortere det enorme antal planktonbilleder, som UVP'en leverer. "På PlanktonID-webstedet, interesserede kan hjælpe os med at identificere zooplankton, men de vil også finde yderligere information om den aktuelle undersøgelse, såsom UVP'ens funktion, " siger Dr. Kiko.