Луга с морскими водорослями могут играть ограниченную, локальную роль в уменьшении подкисления океана в прибрежных экосистемах, согласно новой работе, проведенной Дэвидом Ковиком из Карнеги и Кеном Калдейрой из Карнеги и опубликованной в журнале Ecological Applications.
При сжигании угля, нефти или газа образующийся углекислый газ выбрасывается в атмосферу, где он является движущей силой глобального изменения климата. Но этот атмосферный углекислый газ также поглощается океаном, где в результате химических реакций с морской водой образуется углекислота, вызывающая коррозию морских обитателей, особенно таких организмов, как мидии и устрицы, которые строят свои раковины и экзоскелеты из карбоната кальция.
Морские травы являются важным источником пищи и убежищем для морских животных, помогают бороться с эрозией отложений, образующих морское дно, и фильтруют бактериальные патогены из воды. Они также поглощают углекислый газ в ходе дневного фотосинтеза.
Исследования уже показали, что эстуарии и заливы береговой линии Калифорнии подвергаются закислению океана. Итак, команда решила проверить теорию о том, что поглощение углекислого газа лугами из морских водорослей может смягчить рН океанской воды в непосредственной близости от них и помочь бороться с последствиями подкисления в краткосрочной перспективе..
Они объединили данные о лугах с водорослями в заливе Томалес, заливе Тихого океана в округе Марин в Калифорнии, со сложными инструментами моделирования, которые учитывали множество факторов, включая количество водорослей на лугу, сезонные колебания в фотосинтетическая активность и ночное дыхание, глубина воды и приливно-отливные течения.
«Местные заинтересованные стороны, такие как калифорнийская индустрия моллюсков, хотят знать, могут ли луга с водорослями помочь противодействовать закислению океана», - сказал Ковик. «Наши результаты показывают, что луга с водорослями вдоль побережья Калифорнии, вероятно, обладают лишь ограниченной способностью противодействовать закислению океана в течение длительных периодов времени».
В среднем, компьютерное моделирование предсказало, что луга из морских водорослей повернут время вспять в процессе окисления океана на несколько десятилетий, что немного компенсирует более чем 150-летнее окисление - процесс, который сейчас происходит быстрее, чем когда-либо. с увеличением выбросов ископаемого топлива.
Однако были небольшие временные промежутки, когда их модели показали, что луга с водорослями могли обеспечить гораздо большую буферизацию. Это происходило в периоды отливов в дневное время, когда происходит фотосинтез. Ковик и Калдейра говорят, что они открывают важные возможности.
Этот уровень буферизации может оказать влияние на деятельность аквакультуры или даже на естественные сообщества моллюсков, где морские организмы могут согласовывать свою кальцифицирующую активность с периодами буферизации морских водорослей.
Мы начинаем понимать, что некоторые морские организмы, такие как голубые мидии, на самом деле способны менять время суток, в которое происходит большая часть их кальцификации. Если другие организмы способны делать то же самое, то даже кратковременные промежутки значительного подкисления океана, буферизуемые лугами из морских водорослей, могут принести существенную пользу организмам, которые в них живут», - сказал Ковик.
Koweek и Caldeira основываются на своем оптимизме в отношении решений, позволяющих остановить закисление океана во всем мире.
«Конечно, единственный способ по-настоящему бороться с закислением океана - это быстро и навсегда снизить скорость, с которой мы выбрасываем в небо выбросы углекислого газа», - отметил Калдейра.
«Однако, - добавил Ковик, - луга с водорослями являются важной частью береговой линии Калифорнии. роль среды обитания морских организмов, защитников от повышения уровня моря и магнитов биоразнообразия должны быть более чем достаточной причиной для восстановления и защиты этих знаковых экосистем».