Морские микроорганизмы в Южном океане могут оказаться в смертельной тисках к концу века, поскольку подкисление океана создает более мелкий горизонт для жизни, говорится в новом исследовании Университета Колорадо в Боулдере.
Моделирование, опубликованное сегодня в журнале Nature Climate Change, прогнозирует, что при нынешних темпах выбросов углекислого газа глубина, на которой могут выжить некоторые организмы с панцирем, сократится в среднем с 1000 метров сегодня до всего лишь 83 метров. метров к 2100 году, резкое сокращение жизнеспособной среды обитания.
Крутое падение, которое может произойти внезапно в течение всего лишь одного года в локализованных районах, может значительно повлиять на морские пищевые сети и привести к каскадным изменениям в океанских экосистемах, включая нарушение жизненно важных глобальных промыслов.
Окисление происходит, когда океаны поглощают атмосферный углекислый газ (CO2), образующийся при сжигании ископаемого топлива. Поглощение изменяет химический состав воды, понижая ее pH и уменьшая количество доступного карбоната, который микроорганизмы, такие как кораллы и птероподы, используют для построения своих раковин из карбоната кальция.
«Эти кальцифицирующие организмы будут бороться за создание и поддержание своих оболочек по мере того, как закисление продолжается», - сказала Николь Ловендуски, корреспондент исследования и профессор Департамента атмосферных и океанических наук Калифорнийского университета в Боулдере (ATOC) и Института Арктики. и Альпийские исследования (INSTAAR). «В будущем коррозионно-активная вода будет располагаться прямо под поверхностью, что затруднит жизнь этим сообществам преимущественно обитающих на поверхности организмов."
«Это исследование показывает, что наши нынешние темпы выбросов углекислого газа влияют не только на химический состав Южного океана, но и на структуру его пищевой сети», - сказала Симона Мец, программный директор Отделения наук об океане Национального научного фонда., которая финансировала исследование.
Южный океан особенно уязвим к подкислению из-за более холодных вод, которые увеличивают растворимость CO2, а также из-за постоянного апвеллинга, который приносит богатую углеродом воду близко к поверхности.
В исследовании под руководством Габриэлы Негрете-Гарсия, тогдашнего ассистента бакалавра Университета Боулдера, использовались данные Модели системы Земли сообщества (CESM) для прогнозирования закисления океана при нескольких CO2сценарии предположений о выбросах с особым вниманием к изменениям насыщения карбонатом кальция. Команда также изучила пробы воды, собранные в ходе предыдущих корабельных экспедиций в Южный океан.
«Мы подозреваем, что предыдущие исследования упускали из виду появление мелководного горизонта, усредняя вместе данные из ряда различных моделей, а не рассматривая реализации отдельных моделей», - сказал Негрете-Гарсия, ранее работавший в INSTAAR, а теперь аспирант Океанографического института Скриппса.
Хотя отдельные симуляции модели различались по срокам изменения порога - некоторые предсказывают его уже в 2006 г., а другие - в 2038 г., исследование предполагает, что изменение может быть неизбежным в больших регионах Южного океана, независимо от будущих усилий по смягчению последствий.
«Если бы выбросы были ограничены завтра, этот внезапно неглубокий горизонт все равно появился бы, даже если, возможно, с задержкой», - сказал Ловендуски. «И эта неизбежность, наряду с нехваткой времени для адаптации организмов, вызывает наибольшее беспокойство».
Дополнительными соавторами исследования были Кристен Крамхардт из CU Boulder, Клодин Хаури из Университета Аляски в Фэрбенксе и Сив Лаувсет из Норвежского исследовательского центра NORCE. Национальный научный фонд предоставил финансирование для исследования.