В толще океана постоянно опускаются частицы, которые называют морским снегом. Они состоят из слизи, отходов жизнедеятельности животных, погибших организмов, ила и остатков микроскопического планктона. Вместе с этим материалом с поверхности в нижние слои воды переносится большое количество углерода.
По оценкам учёных, ежегодно морской снег уносит с поверхности океана более 10 гигатонн углерода. Однако до глубин, где он способен сохраняться сотни и даже тысячи лет, доходит около двух гигатонн. Исследователи из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Линкольна выяснили, что важную роль в этом процессе играет вязкость частиц.
Результаты работы, опубликованные 8 октября в журнале Science, показали: чем гуще и липче морской снег, тем медленнее бактерии разрушают его и тем глубже он успевает погрузиться. Частицы с высокой вязкостью способны переносить в глубокий океан более чем в шесть раз больше углерода, чем менее густые образования. Исследование помогает понять, почему одни частицы доставляют углерод значительно дальше других, хотя начинают погружение примерно у поверхности.
Чтобы изучить этот процесс, команда в течение четырёх лет разрабатывала метод наблюдения за бактериями внутри морского снега. В 2025 году учёным удалось объединить трёхмерную конфокальную микроскопию, которая создаёт послойные изображения образца, со специально созданными флуоресцентными молекулами. Такая технология позволила рассмотреть внутреннюю структуру отдельных частиц и проследить, как живые бактерии перемещаются внутри них.
Оказалось, что бактерии чаще заселяют участки у поверхности, где материал менее вязкий. Плотные внутренние слои оказываются для них труднодоступными, поэтому разрушаются медленнее. В лабораторных экспериментах более вязкие частицы дольше сохраняли целостность, а компьютерное моделирование показало, что они могут опускаться на большую глубину до распада.
Работа также проливает свет на взаимодействие бактерий со слизью в других природных и биологических системах. Подобные процессы имеют значение для коралловых рифов, зарослей водорослей, корней растений и пищеварительной системы человека и животных. По данным ScienceDaily, новая методика может помочь изучать сложную микроскопическую структуру слизи и её влияние на поведение бактерий.