Микроскопический планктон может сильнее влиять на климат, чем считалось: сенсационные данные из ЦЕРНа

Почти пятьдесят лет ученые спорили, могут ли крошечные морские организмы регулировать климат. Теперь знаковый эксперимент в ЦЕРНе предоставил самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, что могут — и что современные климатические модели упускали из виду ключевой элемент этой головоломки.

В июне 2026 года коллаборация CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) опубликовала в журнале Nature результаты, демонстрирующие, что метансульфоновая кислота (MSA) — соединение, образующееся из выделяемого планктоном диметилсульфида (DMS), — является гораздо более важным драйвером образования «зародышей» облаков, чем признавалось ранее . Это открытие имеет непосредственное значение для точности климатических моделей и прогнозов будущего потепления.

Путь от планктона к облаку

Цепочка начинается с морского фитопланктона. В процессе фотосинтеза эти микроскопические организмы выделяют диметилсульфид (DMS) — тот самый газ, который отвечает за знакомый запах моря . В атмосфере DMS окисляется в ходе реакций с гидроксильными радикалами, образуя как серную кислоту, так и метансульфоновую кислоту (MSA) .

Эксперимент CLOUD показал, что MSA — не просто побочный продукт. В холодных атмосферных условиях, типичных для верхней тропосферы океанов и полярных регионов, MSA является эффективным катализатором образования и роста новых частиц, проявляя чрезвычайно низкую летучесть, сравнимую с серной кислотой . Эти частицы превращаются в ядра конденсации облаков (CCN) — те самые «зародыши», вокруг которых формируются облачные капли .

Этот механизм особенно эффективен в холодном, чистом морском воздухе, где одной серной кислоты недостаточно для запуска процесса .

Почему это научный сдвиг

Десятилетиями так называемая «гипотеза CLAW» (по фамилиям ее авторов Чарлсона, Ловелока, Андре и Уоррена) предполагала, что выбросы DMS планктоном могут регулировать климат через образование облаков . Однако механизм считался слабым или неопределенным . Эксперименты CLOUD теперь показывают, что путь, основанный на MSA, является важным и ранее упущенным из виду маршрутом — особенно в климатически критических регионах, таких как Южный океан и Арктика .

«Морская биосфера может быть лучше способна компенсировать будущее сокращение антропогенных аэрозолей, чем считалось ранее», — заявили в коллаборации CLOUD .

Точность климатических моделей: разрыв в 50% в концентрации CCN

Большинство глобальных климатических моделей не включали образование новых частиц за счет MSA. Когда данные CLOUD были включены в глобальную аэрозольно-климатическую модель EMAC, результаты оказались поразительными: учет образования и роста частиц с MSA привел к увеличению концентрации ядер конденсации облаков (CCN) не менее чем на 50% над Южным океаном и полярными регионами .

Это огромный эффект для одного из самых важных с климатической точки зрения регионов Земли. Наблюдательные исследования также подтверждают это влияние: над цветущими фитопланктоном зонами концентрация облачных капель может удваиваться, а их радиус — уменьшаться на 14%, что создает эффект коротковолнового радиационного воздействия до -15 Вт/м² на верхней границе атмосферы, что сопоставимо с косвенным аэрозольным эффектом над сильно загрязненными регионами .

По мере того как антропогенные аэрозольные загрязнения сокращаются (благодаря политике чистого воздуха), естественные аэрозоли, производимые планктоном, могут взять на себя часть роли по «засеву» облаков, изменяя прогнозы того, как облака будут меняться в более чистом будущем .

Влияние на прогнозы будущего потепления

Полученные данные указывают на то, что обратная связь DMS-облако в биосфере может быть сильнее, чем предполагается в моделях IPCC. Это может означать наличие естественной отрицательной обратной связи, которая частично противодействует потеплению:

• Наиболее сильное охлаждение в полярных регионах: Модельные исследования показывают, что при глобальном увеличении выбросов DMS наиболее сильный эффект охлаждения проявляется в Арктике, что связано с изменениями в обратной связи «альбедо морского льда» .

• Возможное смягчение арктического усиления: Если связь между планктоном и облачностью усиливается с потеплением (поскольку более теплые океаны могут увеличить биологическую активность и выбросы DMS), это может сдерживать прогнозируемые темпы потепления в Арктике .

• Бóльшая неопределенность в чувствительности климата: Поскольку путь с участием MSA отсутствует в большинстве текущих моделей, фактическая чувствительность климата (насколько вырастет температура при заданном увеличении CO₂) может быть иной.

Важные оговорки

Сила этой обратной связи остается неопределенной. Некоторые более ранние исследования обнаружили низкую чувствительность CCN к изменениям выбросов DMS в глобальном масштабе, а гипотеза CLAW была спорной . Результаты CLOUD возрождают и усиливают этот аргумент, но полная интеграция химии MSA в модели земной системы и проверка на основе наблюдений все еще продолжается . Результаты очень свежие (опубликованы 24-25 июня 2026 года) и еще не были оценены более широким сообществом климатологов.

Что дальше

Эксперимент CLOUD продолжает предоставлять механистическое понимание образования аэрозольных частиц, которое можно параметризовать в климатических моделях . Ключевые следующие шаги включают: включение химии MSA в модели земной системы IPCC, проверку смоделированных эффектов с помощью полевых наблюдений в Южном океане и Арктике, а также оценку того, как обратная связь может измениться при различных сценариях потепления.

Что уже ясно: биология океана может иметь большее влияние на будущий климат, чем ему отводили модели.