Это критический набор вопросов, который в течение некоторого времени ставил в тупик океанологов и привел доценту Университета штата Флорида Анджелу Кнапп в отдаленные уголки Земли. Она и группа исследователей пытаются выяснить, какие части океана лучше всего подходят для процесса, называемого азотфиксацией.Их путешествия привели их к океану вдали от побережья Южной Америки, где они развеяли противоречивую теорию о том, что океан был лучшим местом для этого процесса.
«Мы все еще находимся в поисках оптимального места», — сказала она.Результаты исследования опубликованы в выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Science от 14 марта.Фиксация азота — это процесс, с помощью которого газообразный азот в атмосфере включается в биомассу микроскопических организмов, процесс, необходимый для плодородия растений, растущих как на суше, так и в воде.Без этого процесса не было бы морской жизни.
«Если в океане закончится азот, пищевая сеть рухнет», — сказал Кнапп. «Вся жизнь в океане погибнет».Кнапп и ее коллеги провели в море около 11 недель, разделенных на две поездки с интервалом в 13 месяцев, используя все доступные геохимические инструменты для измерения фиксации углерода и азота в регионе, а также биологические анализы и молекулярные инструменты для получения генетических профилей микробы, осуществляющие азотфиксацию.
В конце концов они обнаружили, что в этой области поддерживаются одни из самых низких показателей фиксации азота в мировом океане, а не самые высокие, как предполагалось при моделировании и дистанционном зондировании. Этот результат дает ключ к разгадке того, что поддерживает многочисленные и активные азотфиксирующие организмы, потому что это означает, что в этом регионе океана отсутствует критический компонент, поддерживающий этот процесс, возможно, железо.«Мы обнаружили, что это не идеальное место для фиксации азота, но оно все же дает представление о том, как мы продвигаемся вперед в попытках разобраться в этом вопросе», — сказал Кнапп.
Выяснить, какие именно области Земли лучше всего подходят для этого процесса, является невероятно сложной задачей.«Это действительно сложно измерить и понять, — сказал Кнапп. «Мы не знаем, какие районы океана поддерживают самый высокий уровень азотфиксации или какие условия наиболее благоприятны для организмов, которые осуществляют азотфиксацию».Поскольку наш мир меняется, ученым необходимо понять этот процесс. Растения в океане являются важнейшими регуляторами концентрации углекислого газа в атмосфере.
Ученые, правительства и защитники окружающей среды хотят, чтобы морская жизнь оставалась здоровой и многочисленной, а мертвые зоны, которые уже существуют в океанских водах, не расширялись.Одна из крупнейших мертвых зон в мире находится в Мексиканском заливе у побережья Луизианы.
Это около 6474 квадратных миль — размер Коннектикута и Род-Айленда вместе взятых — и недостаток кислорода в этих водах не только затрудняет процветание крупных организмов, таких как рыба, но и фактически удаляет азот из океана.