Группа исследователей задокументировала в зоне Диамантина, расположенной в юго-восточной части Индийского океана, самое обширное и глубоководное скопление останков китообразных и активных экосистем, связанных с тушами китов, известное на сегодняшний день. Открытие, опубликованное в журнале Nature, включает 476 участков с окаменелостями и пять действующих водопадов на глубине от 4616 до 7001 метра, расширяя известную границу этих экосистем почти до 7000 метров ниже поверхности.
Падение китов происходит, когда туши этих морских млекопитающих опускаются на дно океана, создавая локальные скопления биоразнообразия в абиссальных глубинах. Помимо своей роли в долгосрочном поглощении углерода, эти явления позволяют ученым проследить эволюцию и распространение жизни в глубоководных районах, а также предоставляют беспрецедентную летопись ископаемых останков китов и глубоководных экосистем.
До настоящего времени большинство зарегистрированных водопадов располагались на глубине менее 4000 метров, а самый глубокий из задокументированных активных участков находился на глубине 4204 метра в юго-западной части Атлантического океана. Активная экосистема такого рода никогда не описывалась в гадальных зонах, то есть ниже 6000 метров. Новое исследование восполняет этот пробел.
Полевые исследования проводились в 2023 году группой под руководством Института глубоководных исследований и инженерии (IDSSE) Китайской академии наук в сотрудничестве с Пизанским университетом (Италия) и организацией Earth Sciences New Zealand , базирующейся в Веллингтоне.
На борту научно-исследовательского судна «Тансуойихао» ученые совершили 32 погружения с пилотируемым подводным аппаратом «Фендоучже» на участке Диамантинской зоны протяженностью 1200 километров. Там они обнаружили пять действующих экосистем на останках китов и 476 ископаемых местонахождениях. Из-за огромной площади и плотности находок исследователи назвали это место китовым некрополем.
В некоторых районах плотность останков достигает 759,5 особей на квадратный километр. Экстраполируя эти данные, авторы предполагают, что в зоне Диамантина может находиться более десяти миллионов туш китообразных. Эта цифра представляет собой огромный поглотитель углерода, который до сих пор не был количественно оценен.
Исходя из средней массы клюворылого кита в две тонны и предполагая содержание липидов в 25%, количество поглощенного углерода составит приблизительно 6,7 миллиона тонн. Это количество углерода сопоставимо с 4700 годами медленного осаждения мелкого органического вещества (планктона, мертвых организмов и другого детрита) из верхних слоев океана в глубины, явлением, известным как морской снег.
Среди обнаруженных активных экосистем одна — состоящая из трех позвонков клюворылого кита на глубине 6789 метров — представляет собой самую глубокую точку с когда-либо зарегистрированной активной системой водопадов. Другая туша, найденная на глубине 5610 метров и имеющая длину пять метров, была идентифицирована как туша антарктического малого полосатика (Balaenoptera bonaerensis).
Анализы показали, что в этих костных останках обитали микробные сообщества и связанные с ними фаунистические организмы, включая офиур (офиур), костеядных червей рода Osedax и хемосинтетических двустворчатых моллюсков.
Исследователи отметили наличие трех видов офиур , обитающих исключительно на китовых костях, что указывает на специфическую адаптацию к этому субстрату. Они также сообщили о первом обнаружении морской звезды, связанной с древесиной рода Xyloplax, на обломках кита, что представляет собой самое глубокое из известных наблюдений этого таксона, ранее задокументированное на затонувших бревнах и гидротермальных источниках.
Выявление видов, общих с холодными источниками и гидротермальными жерлами, подтверждает гипотезу о том, что туши китов могут выступать в качестве факторов, способствующих расселению и взаимосвязи глубоководных хемосинтетических сообществ.
Ископаемые находки в этом некрополе охватывают период не менее 5,3 миллионов лет, что подтверждается изотопным датированием стронция. Это указывает на то, что события, связанные с останками китов, происходили в Диамантинской зоне непрерывно с раннего плиоцена.
Среди обнаруженных ископаемых встречаются как современные виды клюворылых китов (такие как клюворылый кит Эндрюса и ремнезубый кит), так и вымершие таксоны, включая новый для науки вид, названный Pterocetus diamantinae.
Авторы объясняют эту огромную концентрацию останков несколькими сопутствующими факторами. Этот район служит местом кормления клюворылых китов, некоторые из которых могут погибать во время глубоких погружений. V-образный рельеф местности направляет туши на дно траншеи. Кроме того, низкие региональные темпы осадконакопления позволяют костям оставаться на поверхности в течение длительного времени, способствуя их сохранению.
Данное исследование расширяет известный диапазон глубин обитания китов в экосистемах, образовавшихся в результате их китового скопления, почти до 7000 метров. Оно предоставляет важную информацию об эволюционной истории, палеоэкологии и динамике популяций древних китов, а также расширяет знания о границах распространения и биогеографии хемосинтетической жизни.
Исследователи предполагают, что зона Диамантина может представлять собой хемосинтетический коридор для останков китов, пересекающий юго-восточную часть Индийского океана, что дает представление о взаимосвязи глубоководных районов.
