Djuravföring och delar av döda organismer sjunker ständigt från havsytan mot djuphavet. Detta partikelflöde spelar en viktig roll i den globala kolcykeln och därmed för klimatet. Lite är känt än så länge om dess fördelning i vattenpelaren. En internationell forskargrupp ledd av GEOMAR har nu publicerat en detaljerad bild av denna distributionsmekanism i ekvatorialhavet i Naturgeovetenskap .

De stora havsströmmarna, med sin enorma energitransport, har ett avgörande inflytande på atmosfären, och därmed klimatet. Små planktoniska organismer tar upp kol nära ytan, bearbeta det, bygga upp sina kroppar med det eller utsöndra det. Kolet som ingår i utsöndringsprodukterna eller döda organismer sjunker sedan till havsbotten. Det konstanta flödet av organiska partiklar mot djuphavet kallas också "marint snöfall".

Detta snöfall är mest intensivt där stark biologisk primärproduktion kan observeras nära ytan. Detta, till exempel, är fallet längs ekvatorn i Stilla havet och Atlanten. Dock, det är inte känt hur partiklarna är fördelade på djupet och vilka processer som påverkar denna fördelning. Nu, ett internationellt team av forskare ledda av GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har publicerat den första studien med högupplösta data om partikeldensitet i ekvatorialatlanten och Stilla havet ner till ett djup av 5000 meter. "Analysen av data har visat att vi måste revidera flera tidigare accepterade idéer om flödet av partiklar i djuphavet, " säger Dr Rainer Kiko, biolog vid GEOMAR och huvudförfattare till studien.

Laget, som inkluderar kollegor från Frankrike och USA, har analyserat data som samlats in under flera expeditioner med de tyska forskningsfartygen METEOR och MARIA S. MERIAN, det amerikanska forskningsfartyget Ronald H. Brown och de franska forskningsfartygen L'Atalante och Tara. Data erhölls med sensorer inklusive den så kallade Underwater Vision Profiler (UVP). UVP är en speciell undervattenskamera som kan sänkas ner till 6000 meter. Under det anständiga, det tar 10 bilder per sekund, som gör att forskarna kan räkna partiklar och identifiera små planktonorganismer.

"Tills nu, man antog vanligtvis att den största partikeltätheten är nära ytan och att den minskar kontinuerligt med djupet, " förklarar Dr. Kiko. "Våra data visar, dock, att partikeltätheten ökar igen på 300 till 600 meters djup." Forskarna förklarar denna observation med det dagliga migrerande beteendet hos många planktonorganismer, som drar sig tillbaka till motsvarande djup under dagen. "Det här djupet verkar vara toaletten för många arter. Det är därför vi hittar många partiklar där, " säger Dr Kiko.

Dessa mikroskopiska partiklar sjunker djupare och kan fortfarande detekteras på 5000 meters djup. "Detta är också förvånande, eftersom det har antagits att endast ett fåtal större, snabbt sjunkande partiklar kan hittas djupare än 1000 meter, " förklarar Dr. Kiko.

Teamet förklarade också ett annat fenomen. "I ekvatorialområdet, flödet av partiklar till djuphavet är mycket större än i regioner som ligger bara 100 kilometer längre norrut eller söderut, " säger Dr. Kiko. Prof.

Dr Peter Brandt, en oceanograf vid GEOMAR, säger, "Det finns starka, österutgående djupströmmar norr och söder om ekvatorn, både i Stilla havet och Atlanten. De bildar naturliga barriärer som förhindrar ytterligare nord-sydlig förökning av partiklarna."

Allt som allt, forskarna kunde visa vikten av biologiska och fysiska processer för den biologiska kolpumpen. "Självklart, vi behöver ytterligare observationer om fördelningen av olika planktongrupper i havet för att ytterligare förfina bilden, " säger huvudförfattaren Dr. Kiko. På https://planktonid.geomar.de kan icke-forskare hjälpa till i uppgiften att sortera det enorma antalet planktonbilder som UVP levererar. "På PlanktonID-webbplatsen, intresserade kan hjälpa oss att identifiera djurplankton, men de kommer också att hitta ytterligare information om den aktuella studien, såsom hur UVP fungerar, " säger Dr Kiko.