Летом 2010-2011 гг. Западная Австралия пережила беспрецедентную морскую жару, в результате которой температура воды поднялась на 2-4°C выше средней в течение более 2 месяцев. Волна жары привела к дефолиации доминирующих видов морских водорослей Amphibolis antarctica в культовом объекте Всемирного наследия Шарк-Бэй. Исследователи из Института наук об окружающей среде и технологий Автономного университета Барселоны (ICTA-UAB) в сотрудничестве с учеными из Австралии, Испании, Малайзии, США и Королевства Саудовская Аравия предупреждают нас об основных концентрациях углекислого газа (Выбросы CO2) в результате утраты лугов с водорослями в заливе Шарк - одной из крупнейших сохранившихся экосистем водорослей на Земле.
За три года после этого события в результате гибели морских водорослей в атмосферу было выброшено до девяти миллионов метрических тонн углекислого газа (CO2). Эта сумма примерно эквивалентна годовой выработке CO2 800 000 домов, двух средних угольных электростанций или 1 600 000 автомобилей, эксплуатируемых в течение 12 месяцев. Это также потенциально повысило годовую оценку выбросов CO2 в Австралии на 21%.
Международное исследование, проведенное под руководством ICTA-UAB и Университета Эдит Коуэн (ECU), недавно опубликованное в Nature Climate Change, подсчитало, что залив Шарк-Бей имеет самые большие запасы углерода, зарегистрированные для экосистемы морских водорослей, содержащие до 1,3% общий углерод, хранящийся в почвах морских водорослей во всем мире.
Сотрудничающие исследователи из Департамента биоразнообразия, охраны природы и достопримечательностей Западной Австралии в 2014 году нанесли на карту 78 % площади морского парка, входящего в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, и обнаружили, что места обитания морских водорослей сократились на 22 % по сравнению с исходным уровнем 2002 года.. Если экстраполировать на всю территорию залива Шарк-Бей, это эквивалентно потере около 1000 км2 лугов.
Тем не менее массовые потери летом 2010/11 г. были беспрецедентными. Чистая потеря площади водорослей сопровождалась резким сокращением покрова водорослей. То, что осталось, было более редким, с «плотными» площадями водорослей, уменьшающимися с 72 % в 2002 году до 46% в 2014 году», - объясняет Ариан Ариас-Ортиз, кандидат наук в ICTA-UAB и первый автор работы.
Это важно, поскольку луга с водорослями являются поглотителями CO2, известными как «экосистемы голубого углерода». Они поглощают и хранят углекислый газ в своих почвах и биомассе посредством биосеквестрации. «Углерод, запертый в почве, потенциально может существовать в течение тысячелетий, если экосистемы морских водорослей останутся нетронутыми», - объясняет профессор Пере Маске, соавтор исследования и научный сотрудник ICTA-UAB и Департамента физики UAB.
Доктор Оскар Серрано, исследователь ECU, а также соавтор, добавляет: «Поэтому, когда у вас происходит такое событие, как потери в Shark Bay, вы не только теряете водоросли как способ удаления CO 2, но секвестрированный углерод выбрасывается обратно в атмосферу в виде CO2 во время разложения вещества морских водорослей.
Несмотря на то, что луга с водорослями поддаются восстановлению, что более важно, мы должны избегать потери запасов углерода водорослями, потому что выбросы CO2 из деградировавших экосистем водорослей значительно превосходят годовая секвестрирующая способность здоровых лугов», - объясняет Ариан Ариас-Ортис.
«Поскольку изменение климата, по прогнозам, приведет к увеличению частоты экстремальных погодных явлений, постоянство этих запасов углерода оказывается под угрозой, что еще больше подчеркивает важность сокращения выбросов парниковых газов и принятия управленческих мер, чтобы избежать неблагоприятных последствий для окружающей среды. климатическая система», - говорит она.
Для проведения исследования исследователи использовали образцы на месте с 50 участков и моделирование почвы, чтобы рассчитать потенциальный выброс CO2.
Планирование будущих климатических событий
Хотя План управления морскими заповедниками Шарк-Бей на 1996-2006 гг. предлагает защиту от местных угроз, таких как чрезмерный вылов рыбы и поступление питательных веществ в промышленности, сельском хозяйстве и туризме, в настоящее время нет ничего для борьбы с глобальными угрозами, такими как морские тепловые волны.
«Нам необходимо углубить наше понимание того, как экосистемы морских водорослей, особенно те, которые живут близко к их температурной устойчивости, будут реагировать на угрозы глобальных изменений, как прямые, так и через интерактивные эффекты с локальным давлением», - сказал профессор Пол Лавери, ECU. исследователь, а также соавтор. «Мы видели, как быстро могут произойти потери, и после уничтожения способность лугов водорослей к восстановлению ограничена и медленна, и в значительной степени зависит от прибытия семян или саженцев», - добавляет он..
Планы на случай будущих катастроф могут включать удаление детрита водорослей, чтобы предотвратить цветение фитопланктона и бактерий, которые потребляют кислород и уменьшают попадание света на водоросли. Восстановление водорослями также является альтернативой, и ее эффективность в настоящее время проверяется профессором Кендриком из Университета Западной Австралии и соавтором исследования..