Подкисление океана серьезно повлияет на рост коралловых рифов до конца века, если выбросы углекислого газа будут продолжаться беспрепятственно, согласно новому исследованию Большого Барьерного рифа в Австралии, проведенному Кеном Калдейрой из Карнеги и Ребеккой Олбрайт из Калифорнийской академии наук.
Их работа, опубликованная в журнале Nature, представляет собой первый эксперимент по подкислению океана, в котором морская вода искусственно подкислялась путем добавления углекислого газа, а затем пропускалась через естественное сообщество коралловых рифов. Кислотность морской воды была повышена, чтобы отразить прогнозы на конец века, если выбросы углекислого газа, вызывающего парниковый эффект, не будут сокращены.
Два года назад Калдейра и Олбрайт, работавшие тогда в Карнеги, опубликовали знаменательное исследование, доказывающее, что подкисление океана уже замедляет рост коралловых рифов.
В этой работе они сделали химический состав морской воды сообщества коралловых рифов более щелочным, по существу дав рифу антацид, и продемонстрировали, что способность кораллов строить свою архитектуру улучшалась в этих условиях. Это был первый случай экспериментального изменения химического состава морской воды в естественной среде кораллового рифа.
Они снова изменили химический состав морской воды рифовых отмелей, окружающих остров Уан-Три у берегов Австралии. Но на этот раз они дали рифу изжогу, увеличив кислотность, добавив углекислый газ в морскую воду, протекающую над сообществом коралловых рифов.
"В прошлый раз мы сделали морскую воду менее кислой, как это было 100 лет назад, а на этот раз мы добавили в воду углекислый газ, чтобы сделать ее более кислой, как это могло бы быть через 100 лет", Калдейра объяснил.
При сжигании угля, нефти или газа образующийся углекислый газ выбрасывается в атмосферу. Точно установлено, что эти выбросы являются виновником глобального изменения климата, потепление от которого оказывает негативное влияние на коралловые рифы. Но этот атмосферный углерод также поглощается океаном, где он остается на протяжении тысячелетий.
Химическая реакция между морской водой и этими поглощенными выбросами углерода приводит к образованию углекислоты, которая вызывает коррозию коралловых рифов, моллюсков и других морских обитателей. Рифы особенно уязвимы к этому закислению океана, потому что их скелеты построены путем срастания карбоната кальция, процесс, называемый кальцификацией. По мере того, как окружающая вода становится более кислой, кальцификация затрудняется.
«Наши результаты убедительно доказывают, что закисление океана, вызванное выбросами углекислого газа, серьезно замедлит рост коралловых рифов в будущем, если мы не резко и быстро сократим выбросы парниковых газов», - сказал первый автор Олбрайт..
Кроме того, работая в контролируемых зонах природного сообщества рифов, Калдейра, Олбрайт и их команда смогли продемонстрировать, как подкисление влияет на коралловые рифы в масштабе экосистемы, а не только с точки зрения отдельных организмов или видов, как другие исследования сделали.
Они говорят, что этот подход имеет решающее значение для понимания всего масштаба и сложности воздействия закисления океана, а также для прогнозирования того, как подкисление повлияет на прибрежные сообщества, которые зависят от этих экосистем.
«Коралловые рифы открывают экономические возможности для окружающих их сообществ благодаря рыболовству и туризму», - сказал Калдейра. «Но для меня риф - это прекрасное и разнообразное проявление жизни, которому мы наносим вред своими выбросами углекислого газа. Для обитателей рифа нельзя терять ни минуты, создавая энергетическую систему, которая не сбрасывает отходы в небо или море."