Кислотный океан: гавайским кораллам предрекли беспрецедентные испытания

Океаны по всему миру поглощают углекислый газ из атмосферы и становятся более кислыми, что ставит под угрозу коралловые рифы и множество других морских организмов. Новое исследование, проведенное океанографами из Гавайского университета в Маноа, показало, что в ближайшие три десятилетия вокруг основных Гавайских островов ожидается беспрецедентный уровень закисления океана.

Повышение кислотности воды ослабляет раковины и скелеты таких организмов, как кораллы и моллюски, усугубляя воздействие других стрессовых факторов и угрожая целым морским экосистемам. Несмотря на мрачные прогнозы, у исследователей есть надежда: некоторые организмы уже демонстрируют признаки адаптации к меняющимся условиям. Результаты исследования помогут ученым и директивным органам понять будущие вызовы и разработать меры по сохранению этих важнейших экосистем.

С помощью передовых компьютерных моделей высокого разрешения команда ученых под руководством профессора Брайана Пауэлла смоделировала, как химический состав океана вокруг Гавайских островов может измениться в течение XXI века. Были рассмотрены различные климатические сценарии, основанные на предполагаемых объемах выбросов углекислого газа в атмосферу.

«Мы обнаружили, что закисление океана, по прогнозам, значительно усилится в поверхностных водах вокруг основных Гавайских островов, даже если к середине столетия выбросы углерода стабилизируются при сценарии с низким уровнем выбросов, — говорит ведущий автор статьи Люсия Госекова. — Во всех прибрежных зонах это увеличение будет беспрецедентным по сравнению с тем, с чем рифовые организмы сталкивались на протяжении многих тысяч лет».

Масштаб и сроки этих изменений напрямую зависят от количества углерода, попадающего в атмосферу. При сценарии с высоким уровнем выбросов химический состав океана кардинально изменится по сравнению с историческими показателями, что может серьезно затруднить адаптацию кораллов. Даже при низком уровне выбросов некоторые изменения неизбежны, но они будут менее экстремальными и более постепенными.

Ученые ввели понятие «новизны» — разницы между прогнозируемым уровнем закисления и тем, к которому кораллы привыкли за свою недавнюю историю. Оказалось, что наветренные побережья островов столкнутся с наиболее резкими и «новыми» для живых организмов химическими изменениями. «Мы не ожидали, что будущие уровни закисления океана окажутся настолько далеко за пределами естественных колебаний, к которым привыкла экосистема», — отмечает соавтор исследования Тобиас Фридрих.

Тем не менее, предыдущие исследования показали, что кораллы, подвергшиеся умеренному повышению кислотности, способны акклиматизироваться, что повышает их адаптивность в долгосрочной перспективе.

«Результаты показывают, с какими условиями могут столкнуться кораллы, но их экстремальность зависит от сценария, по которому пойдет мир. В лучшем случае кораллы пострадают, но ситуация может оказаться управляемой, — заключает Пауэлл. — Эта работа — большой первый шаг к изучению всей совокупности изменений, которые повлияют на морские организмы». В дальнейшем исследовательская группа планирует изучить тепловой стресс, найти возможные убежища для коралловых рифов и оценить влияние изменений на рыболовство Гавайев.