Специалисты по механике жидкости из Стэнфордского университета под руководством Джона Дабири (John Dabiri) решили проверить, насколько велик вклад планктонных организмов в вертикальное перемешивание океанских вод. Обычно океанологи считают основными факторами, влияющими на циркуляцию воды, ветер и течения. Но эксперимент Джона Дабири и его коллег показал, что и планктон перемешивает воду так сильно, что его воздействие следует учитывать при моделировании взаимодействия океана и климата.
В морях и океанах планктон каждые сутки днем опускается на глубину, чтобы не стать добычей рыб, а ночью поднимается к поверхностным водам, где легче найти пищу. Эта ежедневная миграция на расстояние от 10 до 500 метров по вертикали охватывает планктон, общая масса которого составляет, по примерной оценке, до 200 млн. тонн. В лекции о планктоне, прочитанной в рамках проекта «Публичные лекции Полит.ру», биолог Егор Задереев назвал ежедневные перемещения планктона самой массовой миграцией в животном мире.
В эксперименте участвовали 135 000 жаброногих рачков Artemia salina, длиной не более полутора сантиметров. Они живут в соленой воде, причем для них подходит весьма широкий диапазон солености. Поэтому экспериментаторы смогли поместить рачков в бассейны, где было два слоя воды разной солености и, соответственно разной плотности. Поскольку вода разной плотности по-разному преломляет свет, за процессом смешивания слоев было удобно следить. В некоторых экспериментах для наглядности в воду добавляли мелкие частицы. Вертикальные миграции рачков вызывались искусственным освещением.
Исследователи убедились, что, хотя волны, создающиеся каждым рачком в отдельности, малы, они соединяются друг с другом и создают мощный поток. Он перемешивает два слоя воды в тысячу раз быстрее, чем это происходило бы путем естественной диффузии солевых растворов. По словам Джона Дабири, это похоже на размешивание сливок в чашке кофе. Дабири подозревает, что влияние планктона на циркуляцию вод океана, возможно, даже сильнее, чем воздействие ветра. Вертикальная миграция планктона может переносить в океанские глубины тепло, питательные вещества, бактерий и углерод.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
