Цунами в Японии в 2011 году подготовило почву для чего-то беспрецедентного. Впервые в истории ученые обнаружили целые сообщества прибрежных видов, пересекающих океан на импровизированных плотах. Около 300 видов появились на берегах Гавайев и на западном побережье США, прикрепившись к обломкам цунами, сообщили морские биологи из Смитсоновского центра экологических исследований, Уильямс-колледжа и других учреждений в журнале Science в четверг.
Цунами образовалось 11 марта 2011 года в результате землетрясения магнитудой 9,0, которое произошло в Японии в тот же день. В самой высокой точке цунами возвышалось на 125 футов над японским побережьем Тохоку и унесло в море миллионы объектов, от небольших кусочков пластика до рыбацких лодок и доков. По словам ученых, подобные объекты помогли прикрепленным к ним видам совершить трансокеанское путешествие.
«Я не думал, что большинство этих прибрежных организмов могут выживать в море в течение длительного периода времени», - сказал Грег Руиз, соавтор и морской биолог из Смитсоновского центра исследований окружающей среды. «Но во многих отношениях у них просто не было особых возможностей в прошлом. Теперь пластик может сочетаться с цунами и штормами, чтобы создать эту возможность в больших масштабах».
Ученые начали находить обломки цунами, выброшенные на берег на Гавайях и в западной части Северной Америки в 2012 году, к которым все еще прикреплены живые организмы. С 2012 по 2017 год они продолжали находить обломки, в том числе буи, ящики, суда и доки. В общей сложности они обнаружили 289 живых видов на обломках цунами, пришедших из Японии, и подозревают, что гораздо больше ускользнуло от их внимания. Хотя прибытие замедлилось, оно не остановилось. Команда все еще находила новые виды, когда период исследования закончился в 2017 году.
Моллюски, такие как мидии, встречались наиболее часто из всех групп беспозвоночных. Не отстали черви, гидроиды (родственники актиний и медуз), ракообразные и мшанки, образующие ветвистые подводные колонии. Почти две трети видов никогда не встречались на западном побережье США. Ни один из видов не был известен - и не ожидалось - выжить в трансокеанском сплаве между континентами, в основном потому, что открытый океан считается более суровой средой для существ, привыкших к более гостеприимным водам побережья. Однако более низкая скорость океанских плотов (1 или 2 узла по сравнению с 20 и более узлами для коммерческих судов), возможно, позволила видам постепенно приспособиться к новым условиям. Медленный темп жизни этих «плавучих островов», возможно, также способствовал размножению некоторых видов и их личинкам, прикрепляющимся к обломкам.
Увеличение количества морского пластика и другого более прочного мусора также облегчило выживание, считают исследователи. Большая часть обломков, которые ученые нашли на берегу, была сделана из стекловолокна или других пластиковых материалов, которые не разлагаются и могут легко пережить шесть или более лет в море. Эти материалы стали широко распространены в середине 20-го века, и ожидается, что их доминирование будет только расти.
«Существует огромный потенциал для значительного увеличения количества морского мусора в океанах», - сказал ведущий автор Джеймс Карлтон, эксперт по инвазивным видам из Программы морских исследований колледжа Уильямс и морского порта Мистик в Коннектикуте. Согласно отчету журнала Science за 2015 год, ежегодно в океан попадает более 10 миллионов тонн пластиковых отходов, и к 2025 году эта цифра может увеличиться в 10 раз. Ураганы и тайфуны, которые, как ожидают ученые, станут более частыми из-за изменения климата, также могут сметать мусор в океан.
На данный момент не известно ни о каких новых видах, которые колонизировали Западное побережье непосредственно из-за цунами 2011 года. Однако могут пройти годы после того, как неместный вид впервые прибудет, чтобы обнаружить недавно установившуюся популяцию. Это дает время для действий, хотя полные последствия сплава, вызванного цунами, все еще неясны.
"Этот эксперимент оказался одним из крупнейших, незапланированных, естественных экспериментов в морской биологии, возможно, в истории", - сказал соавтор Джон Чепмен из Орегонского государственного университета.
Тем не менее, ученые в основном согласны с тем, что профилактика является наиболее эффективным способом борьбы с инвазивными видами. Поскольку предотвращение цунами не вариант, Руис предположил, что основное внимание следует уделить обращению с пластиком.
«В море увеличивается количество пластика и микропластика, которые, как считается, имеют серьезные последствия для биологии и экологии», - сказал он. «Это еще одно измерение и следствие использования пластмасс и искусственных материалов, заслуживающее внимания».
Moss Landing Marine Laboratories, Орегонский институт морской биологии и Портлендский государственный университет также внесли свой вклад в этот отчет.