Таинственное свечение океана, о котором сообщалось на протяжении более 400 лет, ставит учёных в тупик

data-testid=»article-title» class=»content—article-render__title-1g content—article-render__withIcons-3E» itemProp=»headline»>Таинственное свечение океана, о котором сообщалось на протяжении более 400 лет, ставит учёных в тупикСегодняСегодня16 мин

«Молочные моря» — это океаническое явление, при котором обширные участки океана светятся. Ученые пытаются предсказать, когда происходят эти явления, в надежде лучше понять биолюминесцентное свечение. Стивен Миллер.«Молочные моря» — это океаническое явление, при котором обширные участки океана светятся. Ученые пытаются предсказать, когда происходят эти явления, в надежде лучше понять биолюминесцентное свечение. Стивен Миллер.

Более 400 лет назад моряки сообщали о загадочном явлении, при котором океан светится на протяжении всего видимого горизонта.

«Море от горизонта до горизонта во всех направлениях светилось фосфоресцирующим светом… Луна только что зашла, и всё море было на несколько оттенков светлее неба», — писал Дж. Бранскилл, офицер корабля SS Ixion, который в 1967 году плыл по Аравийскому морю.

Почти 10 лет спустя другая команда на борту судна MV Westmorland столкнулась с похожим явлением в Аравийском море, когда оно проходило через «большую область биолюминесценции», по словам капитана судна П. У. Прайса. «Море… сверкало ярким зелёным светом. Настолько ярким, что ни белых барашков, ни волн не было видно на фоне, казалось бы, идеально ровного моря», — написал он в письме в 1976 году.

Эти явления, названные «молочными морями» моряками, которым посчастливилось их наблюдать, как известно, трудно изучать из-за их редкого появления в отдалённых районах океана, где людей, способных их увидеть, немного.

Теперь учёные, которые надеются лучше изучить эти необычные явления, на шаг ближе к тому, чтобы предсказывать, когда и где будут происходить эти загадочные биолюминесцентные явления. Джастин Хадсон, аспирант факультета атмосферных наук Университета штата Колорадо, собрал более 400 известных наблюдений «молочных морей», в том числе из Брунскилла и Прайса, чтобы создать новую базу данных, которая однажды поможет учёным направить исследовательское судно к месту события, согласно научной статье, опубликованной в прошлую среду в журнале Earth and Space Science.

«Я надеюсь, что с помощью этой базы данных … больше людей смогут начать изучать „молочные моря“ и разгадать эту загадку, которая существует уже много веков», — сказал Хадсон, ведущий автор этой научной статьи. Он добавил, что дальнейшее изучение «молочных морей» может дать ответы на многие вопросы, связанные с этим явлением, например, почему они возникают и что они могут означать для жизни в океане.

«Молочные моря могут быть признаком чего-то вроде очень хорошей, здоровой экосистемы. Они могут быть признаком нездоровой экосистемы, и мы просто не знаем, — добавил он. — Поэтому, если мы сможем предсказывать, когда и где они появятся, мы сможем начать отвечать на эти вопросы о том, какое место они занимают во всей нашей глобальной, взаимосвязанной системе Земля».

Биолюминесцентные бактерии

Наблюдатели часто описывают «молочные моря» как похожие по цвету на светящиеся в темноте звёзды, которые вешают на потолок в детских спальнях. Моряки сообщают, что свечение, которое излучает это явление, достаточно яркое, чтобы можно было читать при его свете, — резкий контраст с тёмным океаном, который обычно виден при отсутствии солнца или луны. Согласно исследованию, эти явления, которые могут длиться месяцами, простираются на площади до 100 000 квадратных километров (около 39 000 квадратных миль), а более крупные из них можно увидеть из космоса.

Хотя учёные точно не знают, почему возникает это редкое свечение, согласно исследованию, оно, вероятно, является побочным продуктом высокой концентрации микроскопических биолюминесцентных бактерий под названием Vibrio harveyi. Эта гипотеза основана на случайной встрече в 1985 году исследовательского судна, которое взяло и протестировало образец воды во время «молочного моря».

«Но помимо этого, обстоятельства, при которых они формируются и заставляют весь океан светиться таким образом, до сих пор остаются малоизвестными», — сказал доктор Стивен Миллер, соавтор исследования и профессор кафедры атмосферных наук в университете штата Колорадо. Миллер, изучавший это явление на протяжении десятилетий, был ведущим автором исследования 2021 года, которое показало, что более крупные «молочные моря» можно обнаружить с помощью спутников.

Более крупные «молочные моря» можно увидеть из космоса, как показано на этом цветном спутниковом снимке. Стивен Миллер.Более крупные «молочные моря» можно увидеть из космоса, как показано на этом цветном спутниковом снимке. Стивен Миллер.

Собрав все известные записи наблюдений «молочного моря», включая исторические записи очевидцев-моряков и спутниковые данные, авторы исследования отметили несколько тенденций, связанных с загадочными морскими явлениями: молочные моря в основном появляются в Аравийском море и водах Юго-Восточной Азии, и на них могут влиять определенные глобальные климатические явления, такие как диполь Индийского океана и Южное колебание Эль-Ниньо, сказал Хадсон.

В регионах, где чаще всего встречаются «молочные моря», наблюдается подъем глубинных вод, когда более прохладная, богатая питательными веществами вода из глубин океана поднимается на поверхность из-за сильных ветров. Он прогнозирует, что в этих регионах будет наблюдаться примерно один или около того случаев появления «молочных морей» в год.

«Это места, в которых происходит активная биологическая активность, — сказал Хадсон. — Но на Земле полно таких мест. Так что то, что на самом деле делает (эти регионы) особенными — это огромный открытый вопрос».

Роль «молочных морей» в экосистеме

«Молочные моря» отличаются от более распространенных биолюминесцентных явлений в океане, вызываемых типом фитопланктона, известным как динофлагелляты. Эти организмы излучают голубое свечение, когда их беспокоят, например, когда мимо проплывает рыба или волны разбиваются о берег, в отличие от постоянного свечения, испускаемого в случае «молочных морей».

По словам Миллера, который также является директором Кооперативного института по исследованию атмосферы (CIRA) при Университете штата Колорадо, в то время как фитопланктон светится в качестве защитного механизма, исследователи предполагают, что бактерии «молочного моря» светятся, чтобы привлечь рыбу, которая затем съедает бактерии и позволяет им размножаться в кишечнике существа.

Как и многие другие ученые, изучавшие биолюминесценцию, Миллер надеется когда-нибудь увидеть это загадочное явление своими глазами. Доктор Эдит Уиддер, океанограф и морской биолог, не принимавшая участия в исследовании, преследует ту же цель.

«Я посвятила свою карьеру наблюдению и измерению биолюминесценции в океане. Я видел несколько потрясающих световых шоу, но никогда не видел молочного моря. Я действительно хочу это сделать, — говорит Уиддер. — Собрав эту базу данных, авторы значительно приблизили нас к возможности предсказать, где и когда может возникнуть молочное море».

Уиддер, которая также является генеральным директором и старшим научным сотрудником Ассоциации исследований и охраны океана, задается вопросом, какое влияние оказывает биолюминесцентное явление на другие формы жизни в океане, особенно на существ, которые днем ​​прячутся в темных глубинах и всплывают за едой только в темноте.

«Свет является важнейшим фактором, определяющим распределение и поведение животных в океане. … Что происходит с этой ежедневной игрой в прятки, когда животные, которым нужно прятаться, освещаются всем этим светящимся биолюминесцентным светом? Каково воздействие на углеродный цикл? Это естественный эксперимент, который может многое рассказать о том, как устроена жизнь в океане», — добавила она.

Предпринимались и предыдущие попытки составить базы данных событий, связанных с молочным морем, но все они со временем были утеряны. «Новая база данных устанавливает для нас новые стандарты в плане знаний и понимания того, где в мире и с течением времени появляются «молочные моря, — сказал Миллер. — Во время этих загадочных биолюминесцентных явлений в океане бактериальная популяция реагирует таким драматичным образом, что мы даже не ожидали, что это вообще возможно».

Он отметил, что среди множества остающихся без ответа вопросов: ученые не знают, как изменение климата влияет на возникновение свечений и как это может повлиять на экосистему.

«Нам нужно понять, как работает этот процесс… потому что, помимо всего прочего, бактерии и фитопланктон связаны с нижней частью океанической пищевой цепи — все виды более высокого порядка и рыбы связаны с этой пищевой цепью, чтобы существовать. И изменения в этой пищевой цепи, основанные на изменениях в циркуляции нашей планеты, — это то, о чем нам нужно знать».