Антропогенные выбросы парниковых газов увеличивают кислотность океана угрожающими темпами. Новое исследование дает надежду, что некоторые виды могут выжить в результате быстрой адаптации. Фото предоставлено пользователем Flickr JamesDPhotography.
После промышленной революции кислотность океана возросла на 30 процентов как прямой результат сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов. И за последние 50 лет человеческая индустрия привела к тому, что в мировом океане произошел резкий рост кислотности, который соперничал с уровнями, наблюдаемыми, когда древние углеродные циклы вызывали массовое вымирание, которое уничтожало более 90 процентов видов океанов и более 75 процентов наземных видов.
Повышение кислотности океана в настоящее время считается такой же серьезной угрозой для здоровья окружающей среды Земли, как и изменения климата в атмосфере, вызванные откачкой парниковых газов. Ученые сейчас пытаются понять, что это значит для будущего выживания морских и наземных организмов.
В июне ScienceNOW сообщила, что из 35 миллиардов метрических тонн углекислого газа, ежегодно выделяющегося при использовании ископаемого топлива, треть этих выбросов диффундирует в поверхностный слой океана. Воздействие этих выбросов на биосферу становится отрезвляющим, поскольку повышение кислотности океана полностью нарушит баланс морской жизни в мировом океане и впоследствии повлияет на людей и животных, которые получают выгоду от пищевых ресурсов океанов.
Ущерб морской жизни в значительной степени связан с тем фактом, что повышенная кислотность растворяет природный карбонат кальция, который многие морские виды - включая планктон, морских ежей, моллюсков и кораллов - используют для строительства своих раковин и внешних скелетов. Исследования, проведенные за пределами Арктики, показали, что сочетание таяния морского льда, атмосферного углекислого газа и, как следствие, более горячих, насыщенных CO2 поверхностных вод, привело к недостаточному насыщению карбоната кальция в океанских водах. Сокращение количества карбоната кальция в океане излагает катастрофу для организмов, которые полагаются на эти питательные вещества для создания своих защитных оболочек и структур тела.
Связь между кислотностью океана и карбонатом кальция является прямо обратной зависимостью, которая позволяет ученым использовать уровни насыщения карбоната кальция в океанах, чтобы измерить, насколько кислыми являются воды. В исследовании, проведенном Гавайским университетом в Маноа, опубликованном ранее в этом году, исследователи подсчитали, что уровень насыщения карбонатом кальция в мировом океане за последние 200 лет упал быстрее, чем за последние 21 000 лет, что свидетельствует о необычайном росте в океане кислотность до уровня выше естественного.
Экосистемы коралловых рифов, такие как атолл Пальмира, расположенный в 1000 милях к югу от Гавайских островов, будут истощаться, поскольку воды, богатые питательными веществами, уменьшатся до пяти процентов мирового океана. Фото любезно предоставлено пользователем Flickr USFWS Pacific.
Авторы исследования продолжили говорить, что в настоящее время только 50 процентов мировых океанических вод насыщено достаточным количеством карбоната кальция для поддержания роста и поддержания коралловых рифов, но к 2100 году эта доля, как ожидается, сократится до пяти процентов, что большинство красивых и разнообразных мест обитания коралловых рифов в мире в опасности.
Перед лицом такого большого количества растущих и обескураживающих доказательств того, что океаны находятся на пути к непоправимому ущербу для морской жизни, новое исследование дает надежду, что некоторые виды могут быть в состоянии адаптироваться достаточно быстро, чтобы идти в ногу с изменяющимся составом вод Земли,
В исследовании, опубликованном на прошлой неделе в журнале Nature Climate Change, исследователи из Центра передовых исследований ARC по изучению коралловых рифов обнаружили, что мальки-клоуны ( Amphiprion melanopus) способны справляться с повышенной кислотностью, если их родители также жили в воде с повышенной кислотностью. замечательное открытие после исследования, проведенного в прошлом году с другим видом рыбы-клоуна ( Amphiprion percula), показало, что кислые воды снижают обоняние рыбы, что делает ее ошибочно плыть к хищникам.
Но новое исследование потребует дальнейших исследований, чтобы определить, присутствуют ли адаптивные способности рыбы-клоуна у более чувствительных к окружающей среде морских видов.
Хотя новость о том, что по крайней мере некоторые мальки могут адаптироваться к изменениям, вселяет оптимизм, многое еще предстоит узнать о процессе. Неясно, через какой механизм рыба-клоун способна передать эту черту своему потомству так быстро, эволюционно. Организмы, способные к адаптации от поколения к поколению, могут иметь преимущество в ближайшие десятилетия, поскольку антропогенные выбросы толкают Землю к неприродным крайностям и создают новые нагрузки на биосферу.
