Морська екосистема в небезпеці Океани стають теплими та кислими Зміна клімату BR Знання
Чим більше виділяється СО2, тим більше страждають морські істоти: вода стає теплішою і кислішою, і не вистачає кисню. Вся екосистема океану знаходиться в небезпеці. Але не тільки це: якщо Світовий океан прогріється, клімат стає ще більш похилим.
Мори у всьому світі особливо страждають від зміни клімату, навіть якщо ми не бачимо цього на перший погляд. Океани поглинають значну частину глобального потепління - буквально: вода "ковтає" більше високих температур, ніж суші, вона більше прогрівається. Однак поширюється на майже нескінченну кількість води.
Дослідження, опубліковане в січні 2020 року, показало, що океани були теплішими, ніж будь-коли за попереднє десятиліття - з піком у 2019 році: температура моря у верхніх двох кілометрах на 0,075 градуса вище середньої 1981 року до 2010 року, пише журнал "Досягнення в науках про атмосферу". Це не схоже на градуси, але це порівнянно з кількістю енергії, яку вибухнуло б вибухом атомної бомби 3,6 розміром Хіросіми. Загалом у Світовому океані міститься майже 1,4 мільярда кубічних кілометрів води - нагрівання цієї величезної кількості води займає певний час. Вимірюючись лише на поверхні океанів, підвищення температури набагато більше.
Ми змінюємо світову кухню погоди
День океанів
8 червня - Всесвітній день океанів. День дій був розпочатий в 2008 році Організацією Об'єднаних Націй. Потім вчені та екологи наголошують на важливості Світового океану для забезпечення продовольством та глобального виживання. Вони попереджають про кліматичні зміни, забруднення та надмірний вилов.
Температура океанів є небезпечним регулювальним гвинтом, оскільки океани також значною мірою визначають нашу погоду та клімат. Екстремальні погодні явища, такі як сильний дощ або циклони, можуть траплятися частіше через потепління морів, за словами дослідників дослідження. Зокрема, Атлантичний океан значно прогрівся і, таким чином, підживлює урагани енергією.
Океанські течії також змінюються внаслідок потепління. За даними природоохоронної організації Грінпіс, тепла субтропічна вода тепер цілий рік доходить до Арктики, де вона сприяє таненню льодовиків у Гренландії. Знову і знову дослідники стурбовані тим, що Гольфстрім, який по суті визначає клімат у Європі, може змінитися або навіть зупинитися.
Все більше і більше CO2 в морях
Завантажити
Світовий океан не тільки стабільно нагрівається, але й поглинає близько третини викидів вуглекислого газу з року в рік. Не тільки у вигляді морської біомаси, яка росте під водою, але і безпосередньо розчиняється у воді. І тому велика кількість парникових газів, яку ми викидаємо в атмосферу, також порушує життя у воді - з далекосяжними наслідками для складної екосистеми.
Океани підкислюються
Шкаралупи вапняних равликів розчиняються в кислій воді.
Усі морські істоти, що утворюють вапнякову оболонку, такі як мідії, морські зірки, корали, краби та морські їжаки, мають проблему: Коли вуглекислий газ поглинається морем, він реагує з водою і стає вуглекислотою. Це знижує рН води, і моря стають більш кислими. Це атакує, наприклад, крейдяний захисний покрив мідій. Це означає, що морські істоти зазнають невдачі не лише як забруднюючий фільтр, але і як їжа для інших живих істот.
Значення кислоти падає з початку індустріальної ери
Дослідження ядра коралового рифу в південній частині Тихого океану показує, що люди відповідальні за закислення морів. Вчені Лейбніцького центру тропічних морських досліджень досліджували його на наявність хімічних елементів, таких як бор і кисень. Значення кислоти та температура води в минулому можна прочитати з розподілу ізотопів. Морські вчені змогли продемонструвати, що під впливом індустріалізації наприкінці 19 століття значення рН почало значно падати. Їх дослідження було опубліковане в журналі Nature Communications у червні 2018 року.
Рівень кисню також знижується
Сильне потепління поверхневих шарів призводить до того, що в океанах виникає все більше "мертвих зон" з нестачею кисню, оскільки шари води вже не змішуються. За даними Міжурядової комісії зі зміни клімату восени 2019 року, такі зони з низьким вмістом кисню зросли до восьми відсотків з 1970-х років.
Мідії втрачають зчеплення
Коли моря стають більш кислими, мідії борються з особливою проблемою: якщо значення рН води опускається нижче 7,6 - тобто до кислих - липкі нитки морських мідій слабшають. Інакше стабільні нитки більше не тверднуть належним чином у кислій воді. В результаті вони рвуться, і мідії втрачають зчеплення з поверхнею під час бурхливих припливів. Вони стають легкою здобиччю для морських зірок, крабів та риби.
Мідії також тримаються у воді, яка стає більш кислою.
Однак мідії також можуть заявити про себе в морі, яке стає більш кислим: трирічний проект морських біологів під керівництвом Ярна Томсена з Центру досліджень океану імені Геомара Гельмгольца в Кільі зміг довести, що звичайні мідії (Mytilus edulis) живуть вже три покоління і два життя Для тренування життєво важливих оболонок вапна. Опинившись у Кільському фіорді в Балтійському морі з часом високими концентраціями СО2 та в районі Сільта в Північному морі з більш стабільними умовами.
Дослідження тривали між 2012 і 2014 рр. Результати були опубліковані в квітні 2017 року в журналі "Наукові досягнення". "У довгостроковій перспективі можна сказати, що вони, очевидно, пристосовуються до умов. Кілери (мідії) були відносно жорсткими", - сказав Томсен. Очевидно, що міді в Кільі розробили механізми, що забезпечують формування раковин. Що саме, досі незрозуміло.
Різні загрози - захист через різноманітність
Підкислення не на все морське життя впливає однаково. Дослідники з Інституту Альфреда Вегенера (AWI) у Бремерхафені змогли показати в серпні 2013 року, що страждають, зокрема, корали, молюски, морські їжаки та морські зірки. З іншого боку, риби можуть компенсувати падіння значень рН у крові. Корали особливо чутливі і неправильно розвивають вапняний скелет у кислій воді. Потсдамський інститут досліджень впливу на клімат передбачив у вересні 2012 р., Що до 2030 р. Понад дві третини тропічних коралових рифів можуть бути знищені. Причина: підкислення і занадто тепла морська вода. Підвищення температури на два градуси може бути фатальним для коралів, оскільки вони тоді відлякують одноклітинні організми, з якими вони живуть в симбіозі, і в кінцевому підсумку голодні смерті.
Менше планктону, менше їжі для морських тварин
Рослинний планктон знаходиться в зоні ризику.
Якщо моря продовжують підкислювати, рослинний планктон також знаходиться під загрозою зникнення. Вчені спостерігали, що чим нижче рН води, тим менше заліза можуть засвоїти крихітні водорості. Однак мінерал їм потрібен для здорового росту. Багато типів фітопланктону також утворюють вапнякові скелети, і тому зазнають подвійного впливу.
Підкислення змушує вапно зникати
Раніше черепашки вапняних водоростей були товщі (зліва). Сьогодні вони стають все тоншими і тоншими.
Дослідники досліджували такі вапняні водорості у всьому світі і змогли задокументувати утворення вапняних за останні 40 000 років. Результат дослідження від літа 2011 року, в якому також брав участь Інститут Альфреда Вегенера в Бремерхафені:
Постраждали від змін
Вони в основному невидимі неозброєним оком, але необхідні для життя в океанах: мікроорганізми рослинного та тваринного походження. Вони служать їжею для багатьох тварин. Але як зміна клімату впливає на планктон? [докладніше - до статті: Планктон - Основа життя в морі]
Зі збільшенням закислення морів спостерігається зміщення в бік видів із слабшими черепашками. Вони спостерігали лише протилежне у сильнокислому морському регіоні Чилі: тут є вапняні водорості з надзвичайно міцними черепашками - ймовірно, це пристосування до змінених морських умов. Але це, здається, виняток.
Як тільки овочевий планктон пошкоджений, який крихітним крабам-крильцям потрібно, щоб вижити, які, у свою чергу, утворюють їжу для китів і риб, підводний світ може незабаром бути досить порожнім і осиротілим.
Ще одна небезпека: корали відривають джерела їжі
Жорсткі корали в Червоному морі
Корали не тільки страждають від закислення Світового океану, але все частіше і від голоду: вони, як правило, живуть симбіотично з водоростями, які в них живуть. Водорості постачають корали великою кількістю цукру, а взамін отримують азот. Ця система дуже тонко збалансована і більше не функціонує належним чином, як тільки корал піддається стресу, наприклад, нагріваючи воду: водорості тоді сприймаються як чужорідне тіло і загрожуються імунною реакцією коралів. Зрештою корали відривають важливе джерело їжі. За підрахунками, близько 20 відсотків коралових рифів вже загинули, ще 24 відсоткам гостро загрожує.
Потепління океанів на два градуси може призвести до того, що майже всі теплові водні корали зникнуть, попередив Міжурядова група з питань зміни клімату у своєму спеціальному звіті за 2019 рік.
Незважаючи на це, деякі види виграють
Навушники процвітають у кислій воді - там вони можуть краще розмножуватися.
Є лише декілька морських мешканців, які не заперечують над збільшенням вуглекислоти у воді: їй навіть вигідні вуса, вони розмножуються, коли значення рН падає. Кисла вода також має перевагу для деяких мідій: якщо у воді занадто багато вугільної кислоти, краби мігрують, що, як правило, трапляється на внутрішній роботі мідій. Це означає, що у мідії є одна проблема менше: якщо її головний ворог зникне, збільшується шанс, що вона може адаптуватися до змінених умов життя.
Риба тікає в холодніші регіони
Багато видів риб, таких як тріска, мігрують у холодніші регіони, оскільки вони не справляються з більш високими температурами, і їм доступно менше кисню. Це явище у всьому світі: вміст кисню у Світовому океані в середньому з 1960 року зменшився більш ніж на два відсотки, згідно з дослідженням Центру досліджень океану імені Геомара Гельмгольца від 2017 року. Але не все морське життя може мігрувати, попереджає професор Вольфганг Кінглінг з Музею природних мистецтв у Берліні: Ухилення від холодних морських глибин не є варіантом для більшості морських мешканців. У глибших районах бракувало сонячного світла та рослинної їжі. Отже, без адаптації це може призвести до збільшення зникнення видів у морях.
"Більшість спричинених людиною підвищення температури з 1970-х років - неймовірні 93 відсотки - поглинаються океаном, який виступає в ролі буфера проти змін клімату. Але це має свою ціну".
Ден Лаффолі, відповідальний за морські заповідні території при Всесвітньому союзі охорони (IUCN)
Місця проживання змістилися на десять градусів широти
На початку вересня 2016 року близько 80 дослідників з дванадцяти країн представили свої попередні висновки на Конгресі Всесвітнього союзу охорони природи (МСОП): У ході потепління океану морські середовища існування від поляків до тропіків вже змінилися зміни. Планктон, медузи, черепахи та морські птахи вже мігрували на десять градусів широти до полюсів, що охолоджуються. У тропічних регіонах слід очікувати зменшення запасів риби. Якщо викиди парникових газів залишаться незмінними, улов у Південно-Східній Азії до 2050 року може бути на 10-30 відсотків нижче середнього значення 1970-2000 років. На думку дослідників, є ознаки того, що в теплішій воді хворіє більше рослин і тварин. В результаті небезпечні для людини патогени також можуть швидше поширюватися.
Риби-клоуни не знаходять дому
Незабаром бездомні: риба-клоун
Деякі види тварин вже повністю змішуються: наприклад, личинки риби-клоуна втрачають нюх, але їм терміново потрібно, щоб знайти свій дім. Через більш високу температуру інші види вважають, що настав час відкласти яйця - помилка, оскільки або недостатньо їжі - або все ще занадто багато хижаків, що кочують навколо.
"Єдиний спосіб зберегти велику кількість морського життя та захист та ресурси, які забезпечують океани, - це швидко та суттєво зменшити викиди парникових газів".
Інгер Андерсен, генеральний директор МСОП
Підвищення температури води має ще один ефект: вода розширюється. Таким чином, підсилення рівня моря внаслідок танення полярних крижаних шапок і льодовиків Гренландії посилюється.