Израильские ученые разработали систему предупреждения о "красных приливах"

Ученые Еврейского университета Иерусалима разработали систему для оценки роста фитопланктона. Система предупреждает о бурном росте микробов и водорослей, который приводит к цветению воды.

Фитопланктон играет огромную роль в биосфере Земли. Он производит половину всего атмосферного кислорода и усваивает гигатонны углекислого газа. Он является основой множества пищевых сетей, но, когда его становится слишком много, он может нанести вред экосистеме.

Иногда вода и в пресноводных водоемах, и в море вдруг меняет цвет. Вода становится красной, или зеленой, или бурой. Это – цветение воды. Процесс вызван бурным ростом фитопланктона – микроскопических фотосинтезирующих организмов, большинство из которых относятся к различным группам водорослей и цианобактериям. Цветение воды может обернуться катастрофой для рыб и других видов экосистемы, а в некоторых случаях даже отравить людей.

Ученые Еврейского университета Иерусалима на ежегодном собрании Биофизического общества, которое проходит с 15 по 19 февраля 2025 года в Лос-Анджелесе представили систему, позволяющую оценить степень адаптации фитопланктона к свету.

Существующие сегодня методы в основном отслеживают состояние фитопланктона в целом. Например, по спутниковым снимкам. Но фитопланктон состоит из разных организмов, и они по-разному реагируют на освещенность. Когда фитопланктон поглощает свет, только часть энергии идет на фотосинтез. Часть уходит на тепловое рассеяние, а часть излучается при флуоресценции хлорофилла. Новая система улавливает это излучение: чем оно слабее, тем больше энергии уходит на фотосинтез и рост.

Соавтор работы Пол Харрис говорит: "Я вижу, как отдельные микроскопические организмы реагируют на изменяющиеся условия, наблюдая за светом, который они излучают. По сути, это то, как фитопланктон преобразует свет в энергию, которую он использует для фотосинтеза".

Ученые обнаружили, что каждый тип фитопланктона имеет свой собственный уникальный способ адаптации к изменениям освещенности. Ученые приводят такое сравнение: некоторые люди при ярком свете надевают темные очки, а другие – широкополые шляпы. Так и каждый вид фитопланктона использует разные стратегии для выживания при изменениях условий.

"Нам нужно понять, как реагирует фитопланктон, чтобы научиться предсказывать, что будет происходить в океанах", – говорит Харрис. Первое что хотят научиться предсказывать ученые – это красные или зеленые приливы.