Мы часто слышим о таянии морского льда, растущих приливах и обесцвеченных коралловых рифах, но изменение климата готово отразиться на более широкой полосе морской среды, чем могли бы предположить одни только эти главные проблемы.
Согласно новому исследованию, опубликованному в PLoS Biology, «на всю поверхность океана в мире будут одновременно влиять различные интенсивности потепления океана, подкисления, истощения кислорода или снижения производительности». По мере того, как меняется биогеохимия океана, в отчете сообщается и об этом. будут его среды обитания и существа, живущие там. Это может означать трудности примерно для 470–870 миллионов человек, многие из которых живут в бедности, которые зависят от щедрости моря для поддержания средств к существованию и заполнения обеденных тарелок. И эти воздействия, как предсказывают, не произойдут столетия спустя, согласно исследованию, они могут произойти, как только 2100.
В соавторстве приняли участие около 30 ученых со всего мира, в том числе специалисты по моделированию климата, экологи, биогеохимики и социологи. Они основывались на компьютерных моделях Межправительственной группы экспертов по изменению климата, собирая данные из 31 Модели системы Земли, которые включали как минимум один параметр океана. В целом, данные за 27 000 лет различных перекрывающихся агрегированных переменных были скомпилированы в их новую модель.
Скомпилировав эти данные, они затем смоделировали два различных будущих сценария: один, в котором концентрация углекислого газа в атмосфере увеличивается до 550 частей на миллион, и другой, в котором они достигают 900 частей на миллион (планета в настоящее время составляет около 400 частей на миллион по сравнению с ранее промышленные времена, когда это измерение составляло 280 частей на миллион). Первая модель представляет собой значения, прогнозируемые в случае принятия мер по смягчению, а вторая - для сценария «обычный бизнес», в котором мы сохраняем текущие уровни выбросов парниковых газов в будущем.
Их модель предсказывала изменения температуры, уровня кислорода, повышенную кислотность и продуктивность (создание органических соединений первичными продуцентами, такими как фитопланктон) как на поверхности океана, так и на морском дне при этих двух будущих сценариях. Они обнаружили, что почти по всей поверхности океана они предсказывали продолжение потепления и повышение кислотности, сопровождаемое снижением содержания кислорода и продуктивности. Единственное исключение было в небольшой части моря в полярных регионах, где поверхность моря будет испытывать увеличение кислорода и продуктивности. Они пишут, что величина этих предсказанных изменений будет больше, чем любые сопоставимые сдвиги за последние 20 миллионов лет.
«Когда вы смотрите на мировой океан, есть немного мест, где не будет изменений; большинство из них будут страдать от одновременного воздействия потепления, подкисления и снижения уровня кислорода и продуктивности », - говорится в пресс-релизе Камило Мора, географа Гавайского университета в Маноа.
Кумулятивные положительные (слева) и отрицательные (справа) эффекты в Мировом океане; красный указывает на наибольшую интенсивность. Изображение из Мора и др. аль
Они обнаружили, что наиболее радикальные воздействия будут иметь место на поверхности океана, но на морском дне также будет наблюдаться меньшие, но все же значительные изменения. Температура морского дна и кислотность изменятся лишь незначительно по сравнению с поверхностью, но приток углерода значительно снизится, что обеспечит пищу для многих донных организмов. Падение растворенного кислорода на морском дне будет таким же, как на поверхности.
Этих изменений может быть достаточно, чтобы разрушить деликатную экосистему дна океана. «Поскольку многие глубоководные экосистемы настолько стабильны, даже небольшие изменения температуры, кислорода и кислотности могут снизить устойчивость глубоководных сообществ», - говорит Лиза Левин, океанограф из Калифорнийского университета в Сан-Диего, и соавтор бумаги, говорится в релизе. «Это растущая проблема, поскольку люди добывают больше ресурсов и создают больше беспорядков в глубоком океане».
Что касается поверхности, величина прогнозируемых изменений будет варьироваться в зависимости от места. Тропики будут испытывать наименьшие изменения в кислотности; умеренные регионы будут страдать от наименее значительных изменений температуры и производительности; и Южный океан возле Антарктиды будет избавлен от наименьших колебаний кислорода. Но в целом по всей поверхности океана будут происходить значительные воздействия.
Получив эти данные, они применили информацию о горячих точках среды обитания и биоразнообразия для 32 разнообразных морских сред по всему миру, чтобы увидеть, как эти изменения повлияют на флору и фауну океана. Они обнаружили, что коралловые рифы, водоросли и другие мелководные районы пострадают больше всего, в то время как глубоководные морские горы и жерла пострадают меньше всего.
Люди не будут избавлены от последствий этих изменений. В конечном итоге они количественно оценили зависимость человечества от океана, проанализировав глобальные рабочие места, доходы и продукты питания, которые поступают из моря. Они обнаружили, что большинство из 870 миллионов человек, которые в наибольшей степени пострадают от этих изменений, живут в некоторых беднейших странах мира.
Хотя на эти прогнозы распространяются те же ограничения, что и на любую компьютерную модель, которая пытается представить сложную естественную систему и спрогнозировать ее будущую судьбу, авторы считают, что результаты достаточно надежны, чтобы убедительно подтвердить вероятность того, что наши океаны окажутся в самых разных местах. в не слишком отдаленном будущем. Если уровень углекислого газа будет продолжать расти, пишут они, «весьма вероятно, что произойдет существенная деградация морских экосистем и связанные с этим человеческие трудности».
«Действительно страшно подумать, насколько велики будут эти последствия», - подчеркнул в пресс-релизе соавтор Эндрю Свитман из Международного исследовательского института в Ставангере, Норвегия. «Это наследие, которое мы, люди, не должны игнорировать».
