Трехлетнее исследование Калифорнийской системы течений вдоль западного побережья Соединенных Штатов обнаружило стойкую, сильно подкисленную воду в этой экологически критической прибрежной среде обитания с «горячими точками» измерений pH, столь же низким, как и в любых поверхностных водах океана. в мире.
Исследователи говорят, что условия будут продолжать ухудшаться, потому что содержание углекислого газа в атмосфере, в первую очередь ответственное за увеличение подкисления, в последние годы существенно возросло.
Из исследования, опубликованного на этой неделе в Scientific Reports, пришла хорошая новость. Существуют «убежища» среды с более умеренным pH, которые могут стать убежищем для некоторых морских организмов, спасающихся от сильно закисленных вод, и которые можно использовать в качестве ресурса для управления экосистемой.
«Угроза закисления океана носит глобальный характер, и хотя иногда она кажется далекой, она происходит здесь, прямо сейчас, на западном побережье США, и эти воды уже обрушиваются на наши пляжи», - сказал Фрэнсис Чан, морской эколог из Университета штата Орегон и ведущий автор исследования.
"Западное побережье очень уязвимо. Десять лет назад мы сосредоточились на тропиках с их коралловыми рифами как на месте, наиболее подверженном закислению океана. Но Калифорнийская система течений подвергается закислению раньше и сильнее значительно больше, чем в других местах по всему миру."
Группа исследователей разработала сеть датчиков для измерения закисления океана в течение трех лет на более чем 600 милях западного побережья. Команда наблюдала прибрежные уровни pH, которые упали значительно ниже глобального среднего pH 8,1 для поверхностного океана и достигли всего 7,4 в наиболее закисленных местах, что является одним из самых низких зарегистрированных значений, когда-либо наблюдавшихся в поверхностных водах.
Чем ниже уровень pH, тем выше кислотность. Предыдущие исследования зафиксировали глобальное снижение pH поверхностных вод океана на 0,11 единиц с начала промышленной революции. Как и шкала Рихтера, шкала pH представлена логарифмически, так что уменьшение pH на 0,11 соответствует увеличению кислотности примерно на 30 процентов.
Сильно закисленная океанская вода потенциально опасна, поскольку многие организмы очень чувствительны к изменениям рН. Чан сказал, что негативные воздействия уже происходят в Калифорнийской системе течений, где планктонные птероподы - или маленькие плавающие улитки - были задокументированы с сильным растворением раковин..
«Это больше, чем потеря маленьких улиток», - сказал Ричард Фили, старший научный сотрудник Тихоокеанской морской экологической лаборатории Национального управления океанических и атмосферных исследований.«Эти птероподы являются важным источником пищи для сельди, лосося и черной трески, среди других рыб. Они также могут быть пресловутой «канарейкой в угольной шахте», означающей потенциальный риск для других видов, включая крабов Dungeness, устриц, мидий и многих других. организмы, обитающие в приливных заводях или других прибрежных местообитаниях».
Предыдущие исследования в OSU показали влияние подкисленной воды на производство устриц на Северо-Западе.
Чан сказал, что наблюдения группы, которые включали широкомасштабное исследование закисления океана с корабля NOAA, существенно не менялись в течение трех лет - даже при различных условиях, включая умеренное явление Эль-Ниньо.
«Сильно подкисленная вода оставалась удивительно стойкой в течение трех лет», - сказал Чан. «Горячие точки остались горячими точками, а убежища остались убежищами. Эта сильно закисленная вода находится не в середине Тихого океана, она прямо у нашего берега. К счастью, есть участки воды с более умеренной кислотностью, и их следует наше внимание на разработку стратегий адаптации."
Исследователи говорят, что необходимо сосредоточиться на снижении факторов стресса в окружающей среде, таких как поддержание здоровых зарослей водорослей и морских трав, которые, по мнению многих, могут частично смягчить последствия повышения кислотности.
Кроме того, умеренно закисленные районы-убежища можно использовать стратегически и управлять ими, отметил Чан.
«У нас, вероятно, есть сотня или более районов вдоль западного побережья, которые так или иначе защищены, и нам нужно изучить их более внимательно», - сказал он. «Если мы узнаем, сколько из них находится в сильно закисленных районах и сколько в убежищах, мы сможем использовать эту информацию, чтобы лучше управлять рисками, которые представляет окисление океана».
Управление устойчивостью является ключевым фактором, заключают исследователи.
«Несмотря на то, что мы наблюдаем скомпрометированный химический состав в наших океанских водах, у нас все еще есть сравнительно яркая экосистема», - сказал Чан. «Наша первая цель должна заключаться в том, чтобы не усугубить ситуацию. Никаких новых стрессов. Затем нам необходимо защитить и повысить устойчивость. Как мы это делаем? Один из способов - управлять разнообразием, от обеспечения разновозрастных популяций до поддержания глубоких генофондов.
«Чем больше разнообразие, тем больше шансов улучшить приспособляемость наших морских видов».
Чан, преподаватель Научного колледжа Орегонского государственного университета, был членом Группы по закислению и гипоксии океана западного побережья, назначенной правительствами Калифорнии, Орегона, Вашингтона и Британской Колумбии.