На острове Шикинэ, Япония, леса из водорослей и промысел морского ушка когда-то были обычным явлением, но за последние двадцать лет они исчезли. Теперь исследователи из Японии обнаружили, что эти прибрежные морские экосистемы умеренного пояса становятся все более «простыми», теряя биоразнообразие, сложность и свою эстетическую ценность.
В исследовании, опубликованном в этом месяце, исследователи из Университета Цукуба и международные сотрудники изучили, как комбинированное воздействие потепления и закисления океана меняет прибрежные морские экосистемы умеренного пояса.
Прибрежные тропические моря являются синонимом коралловых рифов. По мере того, как температура океана падает к полюсам, кораллы уступают место водорослям как основным видам, формирующим среду обитания. Переход от кораллов к водорослям отчетливо виден вдоль 2000-километровой береговой линии Японии, и изменения в этих экосистемах уже происходят.
«Леса водорослей исчезают во всем мире в результате повышения температуры поверхности моря и тепловых волн», - говорит ведущий автор, доктор Сильвен Агостини. «В Японии это «изояке», или «выжженное побережье», широко распространено. По мере того, как температура океана продолжает повышаться, тепловодные кораллы смещаются на север к умеренным рифам и могут заменить холодноводные виды».
Существуют три возможных сценария изменения прибрежных видов. Рифы умеренного пояса могут стать более тропическими, и в них преобладают тепловодные кораллы, рыбы и другие виды. В качестве альтернативы на рифах могут преобладать тропические водоросли или торфяные водоросли.
Но еще один эффект увеличения выбросов парниковых газов - закисление океана - усложняет ситуацию. Подкисление уменьшает количество карбоната в океане, который необходим рифообразующим кораллам для создания своей структуры. Снижение концентрации ионов карбоната может ограничить колонизацию новых районов быстрорастущими видами кораллов.
Чтобы изучить возможные изменения вдоль побережья Японии, команда использовала три местоположения на одной и той же широте, которые представляют три разных сценария (настоящее время, потепление океана и потепление океана плюс подкисление). Они изучили существующие сообщества, а затем пересадили виды водорослей и кораллов и измерили их рост и выживаемость в разных местах.
Команда обнаружила, что как с потеплением, так и с закислением океана прибрежные экосистемы, скорее всего, потеряют леса водорослей, но могут не получить кораллы, образующие рифы. В результате получилась упрощенная среда обитания с преобладанием дерна.
«Более теплые воды способствуют росту и колонизации кораллов, образующих рифы», - объясняет доктор Бен Харви.«Но закисление океана, похоже, сводит на нет эти преимущества. А пересаженные водоросли не выживали в более теплых водах, в основном потому, что их съедали тепловодные рыбы».
«Последствия этих изменений заключаются в том, что прибрежные воды с теплым умеренным климатом сталкиваются со значительным упрощением, что ясно видно по деградации морского пейзажа», как отметил и задокументировал профессор Николя Флок, соавтор исследования. и художник Высшей европейской школы искусств Бретани. Потерянные леса водорослей, вероятно, будут заменены более простыми сообществами с преобладанием дерна, которые обеспечивают часть экосистемных услуг более биоразнообразных тропических рифов. В целом, результаты подчеркивают настоятельную необходимость контроля выбросов углерода и ограничения движущих сил изменения океана.