След дождевого червя в почве или ход морского многощетинкового червя — не только пространство для животного. При строительстве и использовании хода частицы перемещаются, остатки пищи попадают глубже, а свойства поверхности меняются. Совокупность таких воздействий называют биотурбацией. Она отличается от перемешивания течением или волнами тем, что вызвана деятельностью организмов.[1]
Перенос частиц и движение воды
Животные действуют по-разному: заглатывают грунт и выделяют его в другом месте, выносят материал на поверхность, затаскивают растительные остатки в ходы. Поэтому перемешивание не обязательно равномерно. Одни виды работают главным образом в верхнем слое, другие связывают поверхность с более глубокими горизонтами. Итог зависит от плотности животных, размеров тела, глубины ходов и способа питания, а не только от общей массы сообщества.
Прокачивание воды через ходы называют биоирригацией, или биологической ирригацией. Оно тесно связано с биотурбацией, но описывает перенос воды и растворённых веществ, а не самих частиц. В широких определениях эти процессы рассматривают вместе. Стенки орошаемого хода становятся дополнительной границей контакта с кислородом, и химические условия вокруг них отличаются от условий соседнего ненарушенного осадка.[2]
Так создаются мозаики окисленных и восстановленных участков, влияющие на разложение органики и превращение соединений азота, железа и других элементов. Больше перемешивания не всегда означает больше длительного хранения углерода: доступ кислорода может ускорить минерализацию, а перенос органики в минеральную почву — способствовать её связыванию. Современные исследования почвенной фауны рассматривают оба направления, поэтому биотурбацию нельзя однозначно назвать только «разрушением» или только «накоплением» органического вещества.[1]
Что меняется при нарушении сообщества
Подводные наблюдения Wormcam в реке Раппаханнок показали, что уменьшение кислорода сопровождалось сокращением глубины и протяжённости ходов животных. Воздействие гипоксии, таким образом, затрагивало не только выживание организмов, но и выполняемую ими работу с осадком. Ослабление этой работы меняет условия для микробных процессов и обмен между дном и водой.[3]
В экспериментальном исследовании донных червей, опубликованном в PNAS Nexus[2], показано, что животные могут существенно влиять на подповерхностные процессы даже в среде с сильным физическим перемешиванием. Из этого не следует, что волны и течение не важны: биологическое и физическое воздействия действуют на разных масштабах и могут дополнять друг друга.[2]
Биотурбация перемещает загрязнённые частицы и меняет контакт с организмами. Она также смешивает слои отложений, поэтому возраст материала может отличаться от возраста слоя на его современной глубине.