Коралловые рифы поддерживают 25 процентов всей морской жизни по всему миру. Те, что в Мексиканском заливе, вдоль побережья Луизианы, Флориды, Техаса и Мексики, могут быть менее известны и менее популярны среди туристов, чем другие рифы; тем не менее, они также служат важными барьерами для штормовых нагонов, уменьшая воздействие опасных ураганов. В новой статье, опубликованной в журнале Frontiers in Marine Science, профессор географии и антропологии ЛГУ Кристин ДеЛонг и ее команда исследователей использовали совмещенные климатические модели, а также исследования ископаемых кораллов, чтобы описать, как изменение климата повлияет на рифы в Мексиканском заливе. в недалеком будущем, включая реалистичный снимок 2080-2100 годов.
Хотя исследователи проделали большую работу на Большом Барьерном рифе в Австралии, а также на рифах Тихого океана и Карибского бассейна, Делонг и ее команда являются одними из первых, кто подготовил климатические прогнозы специально для Мексиканского залива.
Стремясь извлечь уроки из истории, Делонг изучил ископаемые кораллы последнего межледникового периода - между ледниковыми периодами, - когда Земля была на 11 процентов теплее в северном полушарии и наблюдалась большая потеря арктического морского льда, с уровень моря на шесть метров выше, чем сегодня. Около 120 000 лет назад Делонг и ее соавторы обнаружили, что коралловые рифы смогли приспособиться к новому и относительно экстремальному климату, например, перемещаясь географически, т. е. к Северному и Южному полюсам, а также вверх или вниз в толще воды, чтобы избежать более теплых поверхностных вод. Флорида-Кис в юго-восточной части Мексиканского залива фактически была покрыта обширными коралловыми рифами в течение последнего межледникового периода. Это может показаться многообещающим в сценарии, когда ожидается, что температура поверхности моря повысится как минимум на 2 градуса Цельсия или даже на 3 градуса.4 градуса Цельсия к 2100 году (около 0,37 градуса Цельсия за десятилетие), согласно прогнозам команды. Но не так быстро, говорят они. Повышение температуры сегодня происходит гораздо быстрее, чем в далеком прошлом, и у коралловых рифов остается мало времени для адаптации. Кроме того, из-за подкисления океанов, в том числе на глубине, коралловые рифы все чаще оказываются в ловушке между более теплыми поверхностными водами и более кислой средой глубже в толще воды. Кроме того, нет никаких признаков акклиматизации к закислению, и для коралловых рифов Мексиканского залива не может быть и речи о перемещении на север, поскольку они окажутся на суше.
«Мы все очень обеспокоены состоянием наших коралловых рифов», - сказала ДеЛонг о себе и своих сотрудниках из Техасского университета в Остине и Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас. «Мы хотели получить представление о том, что происходило в прошлом, как рифы реагировали на изменения климата, которые были либо естественными, либо антропогенными, то есть вызванными людьми. Существует значительная естественная изменчивость климата, на которую важно обратить внимание, потому что она говорит нам кое-что о том, что мы можем ожидать в следующие 100 лет. Это может помочь нам ответить на многие важные вопросы."
Датируя кораллы, используя даже уран-ториевые датировки, а не радиоуглеродные датировки, Делонг и ее соавторы могут наблюдать палеосредовые изменения в скелетах древних кораллов.
«Вы видите химические изменения в коралловых скелетах по мере того, как изменяется состав их окружающей среды», - объясняет она. «Поскольку кораллы растут в воде, они записывают эту информацию каждый день по мере того, как выращивают этот скелет. У нас есть очень хорошее представление о том, сколько лет некоторым окаменелостям, и мы можем получить довольно точные записи. Я смотрю на последние 2 миллиона лет, а с точки зрения геолога, это совсем недавно."
В своей статье исследователи отмечают, что на планете не осталось коралловых рифов в первозданном виде. Рифы Мексиканского залива испытывают тепловой стресс с 1970-х годов и в настоящее время считаются находящимися в плохом или удовлетворительном состоянии. Один из рифов, который чувствует себя лучше всего, - это Цветочные сады, расположенные на вершине соляного купола в северной части Мексиканского залива на краю континентального шельфа. Чтобы добраться туда, нужно пять часов плавать на лодке, а вокруг кораллового рифа есть нефтяные платформы, потому что под соляным куполом, на вершине которого растут кораллы, есть нефть.
«На мой взгляд, это самый красивый риф в водах США», - сказал Делонг. «К сожалению, многие люди не видят его, потому что он так далеко».
Основной угрозой для всех рифов являются изменения рН морской воды и химического состава карбонатов, которые значительно снижают биоминерализацию кораллов, превращая животное - коралл - в то, что по сути является камнем или карбонатом кальция.
«Вы можете думать о кораллах как об отдельном здании, тогда как риф - это целый город», - объясняет Делонг.«Есть также губки и водоросли, но кораллы - это основные виды, благодаря которым риф работает. Без кораллов это все равно, что пытаться построить город без бетона».
По мере того, как этот «бетон» ослабевает, он, вероятно, будет страдать от штормов, интенсивность и серьезность которых будет увеличиваться с повышением температуры.
«Если вы потеряете коралловый риф, вы потеряете всех, кто там живет, и всех, кто зависит от того, что там живет», - продолжает Делонг. «Молодь рыб, таких как красный окунь, которого мы все любим есть, и карибские лангусты живут на рифах в Мексиканском заливе. Рифы - это питомники для многих рыбных промыслов, от которых мы зависим в плане пропитания».
Команда Делонга обнаружила, что единственный способ предотвратить серьезный ущерб рифам Мексиканского залива - это ограничить глобальное потепление до 1,5 градусов по Цельсию к 2100 году и стабилизировать уровень углекислого газа в атмосфере ниже уровня 2005 года, ограничив использование ископаемого топлива. они называют «высокой целью»."
«Если мы ограничим выбросы парниковых газов и не будем продолжать вести дела как обычно, мы сможем остановить повышение температуры, предотвратить дальнейшее таяние Гренландии и Антарктиды и повышение уровня моря», - сказал Делонг.. «Поскольку коралловые рифы создают структуру - скалу - они помогают разбивать волны, когда приходят сильные штормы. Рифы разбивают энергию волн и защищают наши побережья от штормовых нагонов, поэтому у нас есть много причин заботиться о них».
«Хотя кампус LSU находится на высоте около 30 футов над уровнем моря, мы все еще находимся на низменной береговой линии», - продолжила она. «Прошлым летом, например, были большие опасения по поводу наводнения на реке Миссисипи из-за урагана Барри. Штормовой нагон и речное наводнение несовместимы, и нам очень повезло, что Барри не обрушил на нас много дождя. нам повезло, дамбы сработали, но каждый раз, когда случается наводнение или шторм, мы становимся все более и более уязвимыми. Кампус LSU и мы в трех часах от побережья!Надеюсь, этого никогда не произойдет, но мы все должны беспокоиться об этом и беспокоиться."