На дні Тихого океану, у зоні Кларіон–Кліппертон, розсипані поліметалеві конкреції, які через форму часто називають «металевою картоплею». Нові дослідження показують, що всередині кожної такої грудки металів ховається ціла мікроскопічна екосистема, не схожа на життя в навколишніх донних відкладеннях. Про це йдеться в роботі, опублікованій у журналі Scientific Reports, на яку звертає увагу ScienceAlert.
Чому ці конкреції такі привабливі для людей
Поліметалеві конкреції складаються з суміші нікелю, кобальту, міді, а також заліза й марганцю. Попит на такі метали у світі швидко зростає, і тому промисловість розглядає дно океану як перспективне джерело сировини.
Людині достатньо кількох хвилин, щоб підняти конкрецію з дна, але на її формування пішли мільйони років. Це означає, що таке джерело металів по суті є невідновним. Науковці попереджають: розвиток глибоководного видобутку може зруйнувати унікальні екосистеми, які ми ще навіть не встигли як слід описати.
«Наші результати вказують, що промисловий видобуток може призвести до незворотної втрати неописаного та унікального біорізноманіття, пов’язаного з конкреціями», — зазначає глибоководна біологиня Сабіне Голлнер (Sabine Gollner) з Королівського нідерландського інституту морських досліджень. На її думку, це потрібно прямо враховувати в екологічному регулюванні глибоководного видобутку.
Як досліджували «металеву картоплю»
Конкреції зібрали у 2019 році під час експедиції до зони Кларіон–Кліппертон на німецькому дослідницькому судні RV Sonne в рамках проєкту JPI Oceans Mining Impact II. Науковці опускали на глибину приблизно 4–6 кілометрів спеціальний ґрунтовідбірник — бокс-корер — щоб підняти на поверхню блок донних відкладень разом із вмурованими в них конкреціями.
Для цього дослідження команда вивчила 244 окремі конкреції, шукаючи життя в їхніх тріщинах і порах. Зразки разом з усіма мешканцями заморожували і доправляли до лабораторії для подальшого аналізу.
Сто п’ятдесят три конкреції надійшли з ділянки, де Федеральний інститут геонаук і природних ресурсів Німеччини (BGR) має розвідувальну ліцензію Міжнародного органу з морського дна. Ще 91 конкрецію зібрали з району, де контракт на розвідку має бельгійська компанія Global Sea Mineral Resources, підрозділ DEME.
Приховані спільноти всередині кам’яних грудок
Більшість попередніх оцінок біорізноманіття в зоні Кларіон–Кліппертон зосереджувалися на організмах у шарі мулистого осаду або на істотах, що обліплюють поверхню конкрецій. Глибоке море вкрите тонким мулом, а багатьом тваринам потрібні твердіші поверхні, щоб до них кріпитися, і конкреції ідеально виконують цю роль.
«Ми вже знали, що поліметалеві конкреції забезпечують поверхню для прикріплення глибоководних організмів, але про тварин, які живуть усередині них, було відомо дуже мало», — розповіла ScienceAlert морська геномістка Корал Діас-Ресіо Лоренсо (Coral Diaz-Recio Lorenzo).
Коли дослідники розкололи конкреції, в їхніх порожнинах відкрилися справжні мікроскопічні «міста». Найпоширенішими мешканцями виявилися круглі черви та ракоподібні, а серед одноклітинних переважав один вид «броньованих амеб» — Thurammina. У кількох конкреціях також знайшли кільчастих червів, так званих «брудних драконів» (киноринхів), тихоходів та інших рідкісніших організмів.
«Найбільше нас здивувало, наскільки відрізняються спільноти, що живуть всередині конкрецій, від тих, які мешкають у навколишніх осадах», — зазначає Діас-Ресіо Лоренсо. За її словами, конкреції, зібрані в районах, розділених приблизно на 1 000 кілометрів, мали спільноти, більш схожі одна на одну, ніж на екосистеми в сусідньому мулі.
Сліди давніх екосистем у камені
Під мікроскопом команда також побачила в давніх шарах конкрецій викопні рештки діатомових водоростей, радіолярій і губок. Це свідчить, що вони накопичували частинки біологічного походження впродовж дуже тривалого часу.
«Наявність біогенних частинок у порожнинах вказувала, що принаймні деякі з цих структур були колонізовані давніми організмами, хоча це не обов’язково означає, що вони жили там in situ в момент включення», — пишуть автори. На електронних мікрофотографіях видно голки губок, а виявлення виду форамініфер Saccorhiza sp., який використовує ці голки для побудови оболонок, натякає, що конкреції могли слугувати оселищем на морському дні впродовж мільйонів років.
Чим загрожує глибоководний видобуток
Якщо Міжнародний орган з морського дна дасть «зелене світло» масовому видобутку поліметалевих конкрецій, давні й сучасні екосистеми, що пов’язані з ними, будуть знищені безповоротно.
За словами Діас-Ресіо Лоренсо, оскільки спільноти всередині конкрецій суттєво відрізняються від життя в навколишніх осадах, простий захист ділянок дна без конкрецій не збереже це біорізноманіття. Масове вилучення конкрецій може призвести до незворотних втрат унікальних видів і екологічних спільнот, які ми лише починаємо розуміти.
Дослідники наголошують: поки що невідомо, яку роль ці мікроскопічні й віддалені світи відіграють у глобальних циклах поживних речовин, вуглецю та екосистемних зв’язках океану. Наука намагається встигнути розібратися в цьому, перш ніж видобувна промисловість кардинально змінить ландшафт глибокого моря.