Согласно новым данным, прибрежные воды по всему миру закисляются значительно быстрее, чем предполагали ученые. Это ускоренное изменение ставит под серьезную угрозу морские экосистемы и экономику прибрежных сообществ, зависящих от океана.
По мере того как в атмосферу поступает все больше углекислого газа, он быстро поглощается океаном. Это приводит к постепенному, но неуклонному снижению уровня pH морской воды, делая ее все более кислой. Изменения в атмосфере практически сразу отражаются на химическом составе океана.
Исследование, проведенное Университетом Сент-Эндрюса и опубликованное 13 ноября в журнале Nature Communications, показало, что зоны апвеллинга – подъема глубинных вод – значительно интенсифицируют закисление океана, а не просто отражают общие атмосферные тенденции. Ученые использовали Калифорнийское течение в качестве модельного примера для своего анализа.
Апвеллинг – это процесс, при котором холодные, богатые питательными веществами и уже более кислые глубинные воды поднимаются к поверхности. В глубинах океана органические вещества, опускающиеся с поверхности, разлагаются микробами, высвобождая дополнительный углекислый газ и тем самым повышая кислотность воды. Когда эти уже кислые глубинные воды достигают поверхности, они взаимодействуют с атмосферным CO2, что приводит к еще более интенсивному закислению.
Чтобы понять, как менялась кислотность океана на протяжении времени, исследователи изучили исторические образцы кораллов. Они анализировали изотопные подписи бора, сохранившиеся в скелетах кораллов, что позволило реконструировать изменения кислотности прибрежных вод на протяжении 20–го века. Для прогнозирования будущих изменений в 21–м веке команда использовала региональную океаническую модель.
Результаты исследования демонстрируют, что в зонах апвеллинга скорость закисления превышает те показатели, которые можно было бы ожидать, исходя только из уровня атмосферного CO2. Ключевым фактором является то, что поднимающиеся воды уже являются кислыми, и рост выбросов углекислого газа, вызванный деятельностью человека, дополнительно усиливает этот эффект, создавая своего рода синергетический удар по морской среде.
Системы апвеллинга являются одними из самых биологически продуктивных регионов на Земле и играют важнейшую роль в поддержании мирового рыболовства. Понимание того, как эти системы реагируют на рост CO2, жизненно важно как для океанологии, так и для долгосрочной стабильности рыболовной отрасли, которая от них зависит.
Доктор Хана Юрикова, старший научный сотрудник Школы наук о Земле и окружающей среде и соавтор работы, отмечает, что предсказать реакцию систем апвеллинга на изменение климата чрезвычайно сложно. Это связано с тем, что антропогенные воздействия взаимодействуют с естественными источниками закисления океана. Ее исследование показывает, что подобные взаимодействия могут значительно усиливать изменения окружающей среды, и подчеркивает острую необходимость проведения аналогичных исследований в других регионах для более точного прогнозирования будущих изменений.
Калифорнийское течение – лишь один из примеров более широкой глобальной картины. Другие крупные системы апвеллинга, такие как течение Гумбольдта у берегов Перу, а также Бенгельское и Канарское течения вдоль западного побережья Африки, могут столкнуться с аналогичным усилением закисления по мере дальнейшего роста уровня CO2.
Доктор Джеймс Рей, профессор Школы наук о Земле и окружающей среде и еще один соавтор исследования, подчеркивает, что усиление закисления океана создает огромные риски для морских экосистем, а также для сообществ и экономик, которые они поддерживают. Он указывает на то, что современные решения проблем изменения климата, включая тепловые насосы и электромобили, также способствуют смягчению закисления океана, что делает их поддержку критически важной.
