Подпишитесь на научную рассылку Wonder Theory от CNN. Исследуйте вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом.
На протяжении более 400 лет моряки сообщали о загадочном явлении, при котором океан, насколько хватает глаз, как будто светится.
«Море от горизонта до горизонта во всех направлениях приобрело фосфоресцирующее свечение… луна только что зашла, и все море было на несколько оттенков светлее неба», — писал Дж. Бранскилл, офицер на борту судна под названием SS Ixion, которое проходило через Аравийское море в 1967 году.
Почти 10 лет спустя другой экипаж на борту судна под названием MV Westmorland столкнулся с похожим событием в Аравийском море, когда оно плыло через «большую область биолюминесценции», по словам капитана судна П. У. Прайса. «Море… сверкало блестящим и ярко-зеленым светом. Настолько блестящим, что ни белые барашки, ни зыбь волн нельзя было различить на том, что казалось совершенно ровным морем», — писал он. в письме в 1976 году.
Эти явления, которые моряки, которым посчастливилось с ними столкнуться, окрестили «молочными морями», крайне сложно изучать из-за их редкости в отдаленных районах океана, где мало кто из людей может их увидеть.
Теперь ученые, которые надеются лучше исследовать необычные события, на один шаг приблизились к предсказанию того, когда и где произойдут эти загадочные биолюминесцентные проявления. Джастин Хадсон, докторант кафедры атмосферных наук Университета штата Колорадо, собрал более 400 известных наблюдений «молочных морей», включая наблюдения в Бранскилле и Прайсе, чтобы создать новую базу данных, которая поможет ученым однажды направить исследовательское судно к месту события, согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Earth and Space Science.
«Я надеюсь, что с помощью этой базы данных… больше людей смогут начать изучать «молочные моря» и начать разгадывать эту тайну, которая существует уже много веков», — сказал Хадсон, который является ведущим автором нового исследования.
Он добавил, что дальнейшее изучение «молочных морей» может ответить на многие остающиеся вопросы об этом явлении, например, почему они возникают и какое значение они могут иметь 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. «И поэтому, имея возможность предсказать, когда и где они произойдут, мы можем начать отвечать на вопросы о том… где это вписывается во всю нашу глобальную, взаимосвязанную систему Земли».
Биолюминесцентные бактерии
Наблюдатели часто описывают «молочные моря» как похожие по цвету на светящиеся в темноте звезды, размещенные на потолках детских спален. Моряки сообщали, что свечение, которое излучает это явление, было достаточно сильным, чтобы читать — резкий контраст с темным океаном, который обычно наблюдается, когда нет солнца или лунного света. Эти явления, которые могут длиться месяцами подряд, простираются на ширину до 100 000 квадратных километров (около 39 000 квадратных миль), и самые крупные из них можно увидеть из космоса, согласно исследованию.
Хотя ученые не знают точно, почему возникает это редкое свечение, оно, вероятно, является побочным продуктом высокой концентрации микроскопических биолюминесцентных бактерий Vibrio harveyi, согласно исследованию. Эта гипотеза основана на случайной встрече в 1985 году исследовательского судна, которое собирало и тестировало образец воды во время события «молочное море».
«Но помимо этого, обстоятельства их формирования и то, как они заставляют весь океан так светиться, до сих пор совершенно неизвестны», — сказал доктор Стивен Миллер, соавтор исследования и профессор кафедры атмосферных наук Университета 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.
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.
Регионы, где чаще всего встречаются «молочные моря», как правило, испытывают подъем глубинных вод в океане, когда более прохладная, богатая питательными веществами вода из глубин океана поднимается на поверхность из-за сильных ветров. Он предсказывает, что в этих регионах ежегодно происходит около одного или около того случаев «молочных морей».
«Это места, которые подготовлены к большой биологической активности», — сказал Хадсон. «Но на Земле есть много мест, которые похожи на это. 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 океанических событий, вызванных типом фитопланктона, известного как динофлагелляты. Эти организмы испускают 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 однажды увидеть это загадочное явление своими глазами. Доктор Эдит Виддер, океанограф и морской биолог, не участвовавшая в исследовании, преследует ту же цель.
«Я посвятил свою карьеру наблюдению и измерению биолюминесценции в океане. Я видел несколько потрясающих световых шоу, но никогда не видел молочного моря. Я действительно хочу этого», — написал Виддер в электронном письме. «Собирая эту базу данных, авторы приближают нас к возможности предсказать, где и когда может появиться молочное море».
Уиддер, который 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.
Были и предыдущие попытки составить базы данных событий молочного моря, но каждая из них в конечном итоге была утеряна во времени. С новой базой данных она «сбрасывает для нас ориентиры с точки зрения наших знаний и осведомленности о том, где глобально и с течением времени происходят «молочные моря», сказал Миллер.
Во время этих загадочных биолюминесцентных явлений в океане «бактериальная популяция реагирует столь драматично, что мы даже не ожидали, что это вообще возможно», — добавил Миллер.
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 зависят от этой пищевой цепи, чтобы существовать. И изменения в этой пищевой цепи, основанные на изменениях в циркуляции нашей планеты, — это то, о чем нам нужно знать».
