Больной фитопланктон может портить погоду

Вирус, убивающий водоросли, может помогать "сеять" облака в небе. Об этом недавно заявили израильские учёные, обнаружив, что один из самых распространённых микроорганизмов океана (фитопланктон) представляет своего рода точки начала роста, на которых может конденсироваться водяной пар. В результате образуются капли, которые впоследствии формируют облака. 

Как говорится в пресс-релизе исследования, при заражении вирусом одноклеточная водоросль вида Emiliania huxleyi сбрасывают свою известняковую оболочку в воздух. Мириады таких оболочек действуют как аэрозоль, отражающий солнечный свет и даже влияющий на образование и движение облаков.

Авторы исследования, опубликованного в журнале iScience, ещё раз показывают, что процессы, происходящие в атмосфере над океаном, являются гораздо более сложными, чем считалось ранее.

Колонии вышеупомянутых одноклеточных водорослей могут покрывать тысячи квадратных километров поверхности океана в период своего "цветения". Многие подобные фотосинтетические организмы обладают "раковинами" из пластин карбоната кальция. Они называются кокколитами, что переводится с греческого языка как "зёрна камня". Когда эти организмы умирают, их оболочки разрушаются.

Подавляющее большинство кокколитов затем опускается на дно океана, где они смешиваются с илом и другими веществами, чтобы в конечном итоге сформировать осадочные породы. Но некоторые из них попадают под воздействием ударяющихся о поверхность морских волн в воздух.

Там-то они и были обнаружены учёными (в морских брызгах), рассказывает специалист по химии атмосферы Мири Трэйник (Miri Trainic) из израильского Института Вейцмана.

Кокколиты рассеивают свет, создавая подобие неплотной дымки. Они также представляют собой поверхности, на которых может конденсироваться водяной пар, добавляет учёный. При этом точная роль кокколитов и других биологических частиц в образовании облаков на сегодняшний день неизвестна.

Такие организмы, как E. huxleyi, умирают естественным образом, но они, как и люди, могут быть уничтожены вирусами. Чтобы лучше понять, как именно количество воздушных кокколитов может (и может ли) колебаться с течением времени, Трэйник и её коллеги отправились в лабораторию.

Исследователи хотели понять, как заражение организмов вирусом под названием EhV (обычно именно он поражает этих крошечных существ) может изменить количество свободно плавающих кокколитов в изучаемых резервуарах с морской водой и в воздухе над ними.

В начале испытаний каждый квадратный миллиметр поверхности воды содержал примерно 20 миллионов свободно плавающих кокколитов. Но через пять дней после заражения водорослей вирусом EhV количество крошечных пластинок в воде утроилось, а в воздухе над водой их число выросло почти в десять раз.

Как отмечают специалисты, это говорит о том, что "воздушные" кокколиты могут играть важнейшую роль в образовании облаков над океанами. Большое количество обломков крошечных "раковин" образует огромную площадь поверхности, на которой водяной пар может конденсироваться, образуя капли, отмечают учёные.

Эксперименты также дали право предположить следующее. Как только кокколиты получают доступ в атмосферу, их количество в ней может очень быстро вырасти. Дело в том, что они очень медленнее опускаются. Специалисты объясняют, что крошечные частицы очень лёгкие, и в среднем они падают на один сантиметр в течение ста секунд. В то же время частицы соли (брызги морской воды быстро высыхают, оставляя после себя зёрна соли) размером с кокколиты намного более плотные. Следовательно, и падают они примерно в 25 раз быстрее, говорит Трэйник. В итоге эти зёрна соли быстрее покидают атмосферу, и влияние кокколитов на образование облаков усиливается.

Патриция Куинн (Patricia Quinn), специалист по химии атмосферы из Национального управления океанических и атмосферных исследований США, добавляет, что кокколиты могут также влиять на химический состав атмосферы. Например, карбонат кальция в кокколитах, скорее всего, вступает в реакцию с диметилдисульфидом — газом, продуцируемом E. huxleyi и другими морскими микроорганизмами — и таким образом удаляет его из атмосферы.

Эта реакция, в свою очередь, может уменьшать общее количество аэрозолей, формирующих облака, над океаном. В этом случае увеличение количества поглощающих газы кокколитов в морском воздухе (из-за вирусных инфекций морских микроорганизмов) может фактически затормозить образование облаков, а не ускорить его.

Исследование, отмечает Куинн, стало важным шагом в изучении этого важного вопроса. Авторы работы говорят, что теперь они намерены изучить микроорганизмы в их естественной среде – в водах у берегов Норвегии, где широкого распространены E. huxleyi.