Почти вся жизнь на Земле питается энергией Солнца — но не вся. Глубоко под поверхностью океана, вдали от света и тепла, существуют сообщества организмов, способных выживать за счёт химических реакций. Эти так называемые хемосинтетические экосистемы — исключение из общего правила, и теперь учёные обнаружили их на рекордной глубине, где жизнь казалась невозможной.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, международная группа исследователей под руководством Сяотуна Пэна и Менграна Ду из Института науки и техники глубокого моря Академии наук Китая сообщила об открытии богатых хемосинтетических сообществ в самых глубоких частях океана — в Курило-Камчатском и западном Алеутском жёлобах. Исследования проводились в рамках программы Global Trench Exploration and Dive Programme, которая объединяет усилия учёных из разных стран и координируется Китаем.
Наблюдения велись в ходе серии пилотируемых погружений летом 2024 года на борту батискафа «Фэндоучжэ». Аппарат достиг глубины более 9 500 метров (31 276 футов), установив новый рекорд по обнаружению мест обитания хемосинтетических организмов. Одно из таких мест исследователи символично назвали «The Deepest» — «Самое Глубокое». Помимо него, были изучены участки с поэтичными названиями вроде Icy River («Ледяная река»), Cotton Field («Хлопковое поле») и Wintersweet Valley («Долина зимнего цветка»).
В этих экстремальных условиях , почти в шести милях под поверхностью океана, учёные зафиксировали обширные скопления живых организмов, включая почти футовые трубчатые черви-сибоглиниды, подвижных полихет и других моллюсков. В отличие от большинства глубоководных существ, питающихся останками, оседающими с верхних слоёв океана, эти сообщества получают энергию напрямую от химических соединений, выделяющихся из подземных источников — метана и сероводорода.
Источником этих соединений служат геологические разломы, пересекающие глубокие осадочные слои жёлобов. Через них из недр выходят насыщенные соединениями жидкости, питающие микробов, которые, в свою очередь, становятся основой всей пищевой цепочки в таких экосистемах. По сути, речь идёт о замкнутых мирах, полностью независимых от солнечной энергии.
Авторы подчёркивают, что до сих пор подобные системы в хадальных зонах — на глубинах свыше 6 000 метров — удавалось зафиксировать крайне редко. Но новые данные меняют представление об их распространённости. По мнению исследователей, схожие геологические условия в других жёлобах мира позволяют предположить, что подобные экосистемы встречаются гораздо чаще, чем считалось ранее.
Однако важность этих открытий выходит далеко за рамки биологии. Хадальные жёлобы играют ключевую роль в глобальном углеродном цикле. Благодаря своей V-образной форме они эффективно собирают и захоранивают органические вещества, обеспечивая долговременное поглощение углерода на дне океана. Исследователи подчёркивают, что для более точного моделирования климата и оценки реакций биосферы на глобальные изменения необходимо учитывать вклад этих малоизученных процессов.
«Наша работа подчёркивает, насколько важны хадальные процессы для понимания долгосрочной углеродной динамики планеты», — отмечается в статье. По мнению авторов, новые данные требуют пересмотра существующих моделей, описывающих предельные условия жизни и механизмы углеродного обмена в глубинах океана.
Иными словами, открытие в самых тёмных и недоступных уголках планеты может изменить то, как мы понимаем жизнь, климат и будущее Земли. Жёлобы скрывают не только неизведанную биосферу, но и ключ к разгадке того, как наша планета справляется с избыточным углеродом — от верхних слоёв атмосферы до самых отдалённых участков бездны.