Облака, дым и туман способны скрыть солнце в небе, но под поверхностью океана действуют совсем другие силы, способные погрузить морское дно во мрак. Сток наносов, цветение водорослей и органический мусор могут резко сократить количество подводного света, временами превращая ярко освещенные прибрежные воды в почти ночную темноту. Чтобы лучше понять эти явления, международная группа ученых разработала первую в своем роде систему для выявления и сравнения того, что они назвали «морскими затемнениями».
Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, вводит новое понятие – «морская волна тьмы». Так ученые назвали недолговечные, но интенсивные периоды подводной темноты, которые могут серьезно нарушить жизнь лесов из бурых водорослей, лугов из морских трав и других организмов, выживание которых напрямую зависит от света.
До сих пор у научного сообщества не было единого метода для оценки экстремальной потери подводного света в разных регионах мира. По словам соавтора исследования Боба Миллера, биолога из Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, хотя давно известно о критической важности света для фотосинтезирующих организмов, новая система впервые создает основу для сравнения таких событий. Ведущий автор Франсуа Тораль из Университета Уаикато добавляет, что свет является фундаментальным двигателем морской продуктивности, и теперь появился последовательный способ измерять его экстремальные сокращения.
Для создания своей системы исследователи проанализировали многолетние данные из нескольких прибрежных регионов. В работе использовались 16-летние измерения с исследовательской площадки в Санта-Барбаре (США) и 10-летние наблюдения с новозеландских прибрежных участков в заливе Хаураки и заливе Темс. Команда также изучила спутниковые данные о свете на морском дне у восточного побережья Новой Зеландии за 21 год.
Этот анализ показал, что «морские волны тьмы» варьировались от коротких событий, длившихся всего несколько дней, до продолжительных эпизодов, затягивавшихся более чем на два месяца. В некоторых случаях свет, достигающий морского дна, исчезал почти полностью. С 2002 года вдоль восточного побережья Новой Зеландии было зафиксировано от 25 до 80 таких событий, многие из которых были связаны с мощными штормами и крупными погодными системами, включая циклон «Габриэль».
В течение многих лет ученые были сосредоточены на медленном, долгосрочном снижении прозрачности воды как на главной угрозе прибрежным экосистемам. Новые данные свидетельствуют, что внезапные «волны тьмы» могут быть не менее разрушительными. По словам исследователей, даже короткие периоды слабого освещения способны нарушить фотосинтез в водорослях и кораллах, а также повлиять на поведение рыб, акул и морских млекопитающих. Когда темнота затягивается, экологические последствия могут стать очень серьезными.
Новая методология дополняет уже существующие инструменты для мониторинга таких стрессовых факторов, как морские тепловые волны, закисление океана и деоксигенация – снижение уровня кислорода. Вместе эти системы предлагают прибрежным сообществам и природоохранным организациям более четкий способ распознавать, когда морские экосистемы находятся под сильным и немедленным давлением. В планах ученых – расширить свою работу и исследовать, как осадки и мутность, на которые влияют пожары и оползни, воздействуют на знаменитые калифорнийские леса из водорослей.
