Снег на Русском Севере засветился голубыми огоньками — ученые выяснили причину

Голубое свечение в снегу.
Голубое свечение в снегу.
Александр Семенов
«Новогоднее» свечение в сугробе заметила микробиолог с арктической станции.

В начале декабря сотрудница удаленной Беломорской биологической станции МГУ (ББС МГУ) Вера Емельяненко прогуливалась по берегу, когда увидела голубоватое свечение в сугробе. Когда она подошла поближе, от ее шагов образовались полосы нежно-голубого света, сообщает National Geographic.

«Они были похожи на голубые рождественские огни на снегу», — говорит Емельяненко.

Она наклонилась, чтобы взять пригоршню снега. При легком нажатии снег засветился ярче. Сопровождавшие ее собаки оставили светящийся след, мчась вперед, как будто северное сияние пролилось с неба прямо на сугроб. Огни запечатлел фотограф станции Александр Семенов.

«О’кей, теперь я знаю, что под снегом тоже есть светящийся планктон. Я сделал это фото 20 минут назад на Беломорской биологической станции посреди метели. Вы идете по побережью, а под ногами — светящиеся штуки. Вы даже можете сделать снежок, который светится изнутри», — написал он в своем фейсбуке.

OK, now I know there's glowing plankton under the snow too. I took this 20 minutes ago at the White Sea Biological...

Posted by Александр Семенов on Wednesday, December 1, 2021

За этим последовал шквал телефонных звонков коллегам-ученым со всей России и отправленных им по электронной почте фотографий.

На следующий день Емельяненко подсунула светящийся снежный ком под стереомикроскоп, чтобы попытаться идентифицировать виновника биолюминесценции. В конце концов Емельяненко заметила несколько крошечных водных ракообразных в чашке Петри. Когда она ткнула в них иголкой, они засветились слабым голубым светом.

Это были веслоногие — крошечные ракообразные длиной всего несколько миллиметров, размером с несколько песчинок в ряду. «Это морские жуки», — объясняет Стивен Хэддок, морской биолог, изучающий глубоководный зоопланктон в Исследовательском институте аквариума Монтерей-Бэй. Они маленькие и многочисленные, ими питаются многие морские животные.

Они пассивные пловцы, то есть плывут по течению. Этот конкретный вид веслоногих рачков — Metridia longa — распространен по всей Арктике. Днем они опускаются на глубину от 25 до 100 м, а по ночам всплывают ближе к поверхности. Особенно часто это происходит зимой. Ксения Кособокова, эксперт по арктическому морскому зоопланктону Российской академии наук, считает, что рачки попали в сильное течение и были вынесены на берег во время прилива.

Фото: Miller, Roberta | Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0
Metridia longa

Возможно, приливы были особенно сильными в день первого наблюдения биолюминесценции в снегу (1 декабря) — Луна тогда была почти новой и находилась в трех днях от ближайшего перигея 2021 года, времени, когда спутник находится ближе всего к Земле. Оба условия делают приливы сильнее. Впрочем, второй раз «голубые огоньки» наблюдались близ ББС МГУ 16 декабря, когда подобных условий не было.

Большая часть биолюминесценции возникает, когда небольшая молекула, запасающая энергию, называемая люциферином, окисляется. Сам по себе люциферин дает очень слабое устойчивое свечение. Но в сочетании с ферментом люциферазой реакция ускоряется, и это свечение становится сильным.

Ученые считают, что метридии и другие веслоногие рачки могут использовать биолюминесценцию в качестве защиты.

ББС МГУ расположена на Карельском берегу Кандалакшского залива Белого моря в 15 км от железнодорожной станции Пояконда.