Около половины кислорода, ежегодно производимого на Земле, создают не леса, а микроскопические организмы, обитающие в освещённой части океана. Речь идёт о фитопланктоне — водорослях, цианобактериях и других организмах, которые дрейфуют в воде и используют солнечный свет для фотосинтеза. Их совокупная активность сопоставима с работой всех наземных растений.
Об этом говорится в материале научного автора Лахлана Брауна. Он уточняет, что распространённую фразу о каждом втором вдохе, полученном благодаря океану, не следует понимать буквально. Атмосфера постоянно перемешивается, а значительная часть содержащегося в ней кислорода накопилась за сотни миллионов лет. Кроме того, океанские организмы и процессы разложения потребляют почти столько же кислорода, сколько создаёт морской фотосинтез.
Фитопланктон объединяет множество разных организмов. Диатомовые водоросли окружены оболочками из кремнезёма, кокколитофориды покрыты пластинами карбоната кальция, а некоторые динофлагелляты способны двигаться и питаться другими организмами. Для жизни им необходимы свет, углекислый газ, азот, фосфор, железо и другие вещества. Обычно они находятся в верхнем слое воды, куда проникает солнечное излучение. В особенно прозрачном океане эта зона может достигать глубины около 200 метров.
Большое значение фитопланктона связано не с размерами отдельных клеток, а с их численностью, скоростью размножения и площадью океана, который покрывает около 71% поверхности планеты. При благоприятных условиях организмы быстро образуют цветение, способное за несколько дней изменить окраску сотен квадратных километров воды. Хотя их общая биомасса значительно меньше лесной, она обновляется намного быстрее. Исследования показывают, что вклад океана и суши в образование нового органического вещества в мировом масштабе примерно сопоставим.
Наблюдать за фитопланктоном помогают спутники, фиксирующие изменения цвета океана. Хлорофилл и другие пигменты по-разному поглощают и отражают свет, поэтому скопления организмов могут окрашивать воду в зелёные, бирюзовые, коричневые или молочно-голубые оттенки. Запущенный в феврале 2024 года спутник NASA PACE измеряет сотни диапазонов световых волн и позволяет исследователям различать отдельные сообщества фитопланктона. Однако подобные наблюдения дают лишь расчётные оценки, поскольку облака закрывают поверхность, а часть организмов живёт глубже зоны, видимой из космоса.
Фитопланктон не только участвует в производстве кислорода, но и служит основой большинства морских пищевых цепей. Им питается зоопланктон, который становится кормом для рыб и более крупных животных. Организмы также переносят углерод из атмосферы в глубины океана. При этом чрезмерное цветение из-за попадания удобрений и сточных вод может привести к дефициту кислорода: после гибели клеток бактерии начинают разлагать их и активно расходуют растворённый в воде кислород. Потепление и усиление расслоения океана способны изменить поступление питательных веществ и повлиять на состав фитопланктона, морские экосистемы и круговорот углерода.
