21 сентября
Александр Березин
6

Ученые перевернули будущее ключевых морских экосистем в XXI веке с ног на голову

6.1

Согласно недавнему докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата, к 2100 году будет потеряно более 99% рифообразующих кораллов. Новая работа показывает неожиданный результат: все окажется совсем не так.

Пример мезокосма, отдельного сооружения, сообщающегося с открытым морем, и позволяющим поставить реалистичный эксперимент по выживанию его обитателей / ©Wikimedia Commons

Важнейшие морские экосистемы: на грани гибели?

Коралловые экосистемы — одни из самых биооразнообразных в море, что особенно важно, поскольку морских видов в несколько раз меньше, чем наземных. Иными словами, океан и так беден видами (как и биомассой) в сравнении с сушей. Научные работы последних 20 лет утверждали, что коралловые рифы под действием потепления и «закисления» морской воды будут терять биоразнообразие и гибнуть. Попадая в воду, СО2 образует ряд ионов и угольную кислоту, поэтому «закисление» морской воды — неизбежное следствие антропогенных выбросов углекислого газа.

Последняя оценка Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) предполагает, что 90% всех кораллов в мире погибнут уже к 2050 году. К 2100-му, утверждают авторы доклада, практически все (свыше 99%) коралловых рифов мира окажутся уничтоженными.

Разумеется, это вызывало серьезное беспокойство — и не только из-за потери биоразнообразия. Коралловые рифы поддерживают многие промысловые виды рыб, и без них рыбаки некоторых стран могут серьезно пострадать.

Что показал первый реалистичный эксперимент?

Новая работа американских биологов, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает совсем иное. Ее авторы провели комплексный эксперимент по воспроизведению экосистем кораллового рифа полностью. До них подобные опыты в полностью контролируемых условиях ставили только для отдельных видов коралловых экосистем, а не целиком. Такие эксперименты почти всегда показывали, что рост температуры воды и ее «закисление» ведут к упадку кораллов.

Чтобы воссоздать полную экосистему, авторы работы построили мезокосм — особую экспериментальную среду, в которую поселили восемь ключевых видов кораллов и основные виды рыб и водорослей. Затем в мезокосм проложили открытый водный путь из окрестностей ближайшего кораллового рифа, чтобы туда смогли свободно проникать новые виды.

Всего мезокосмов было четыре: один — с современными температурой и pH воды, другой — с повышенной на 2 °C, третий — с пониженным на 0,2 pH. В четвертом были и повышенная температура, и «закисленная» вода, то есть сочетались, предположительно, стрессовые факторы второго и третьего мезокосмов. Напомним: при потеплении на 2 °C МГЭИК прогнозирует гибель более чем 99% коралловых рифов.

На практике, однако, за два года наблюдений никакого стрессового состояния у всех видов — участников эксперимента обнаружить не удалось. Всего зарегистрировали следы 275 видов, причем в мезокосме с повышенной температурой их разнообразие было даже выше, чем в окружающей морской воде.

Учитывая, что эксперимент проводили на Гавайях, где морская вода и так довольно теплая, это впечатляющий результат. Особенно сильно стали расти красные водоросли. В условиях «закисления» морской воды биоразнообразние было снижено, хотя некоторые группы — членистоногие (а конкретнее — ракообразные) и иглокожие — испытали расцвет.

А вот там, где были и высокая температура, и «закисление», биоразнообразие оказалось точно таким же, как в контрольном эксперименте: с полностью современными условиями. Авторы заключают, что рост температур снижает возможное негативное влияние «закисления» на кальцификацию (отвердение) твердых кораллов, а также рост ряда других организмов. «Закисление» вод Мирового океана, в свою очередь, смягчает эффекты повышения температуры на некоторые морские виды.

Откуда взялись неверные предсказания?

Ученые делают вывод, что предсказания массовой потери биоразнообразия коралловых рифов к концу века неверны, поскольку основывались на экстраполяции экспериментов с отдельными видами в нетипичных для них условиях. К тому же мало какие авторы подобных опытов пробовали сочетать повышение температуры и падение pH.

Эксперименты по ним проводили по отдельности, а затем исследователи пытались складывать негативные эффекты опыта А, где кораллы жили при высокой температуре, и опыта Б, где они жили при пониженном pH. В итоге ученые делали вывод, что сочетание того и другого будет еще хуже, чем каждый из этих факторов-стрессоров по отдельности.

Новая работа исключительно важна, поскольку резко уточняет наши представления о будущем морских экосистем. Авторы выбрали те значения температуры и pH, что соответствуют самым высоким из возможных для конца нынешнего столетия, — между прогнозными сценариями RCP 6.0 и RCP 8.5. На практике сценарий RCP 8.5 нереалистичен, поскольку требует наращивания выбросов СО2 до 2100 года. Для этого понадобятся большие количества ископаемого топлива. Например, сжигание угля для него нужно поднять в шесть раз, для чего просто нет экономически целесообразных угольных ресурсов.То есть по сути исследователи заложили в свой эксперимент самый резкий изо всех возможных сценариев потепления и «закисления».

Белые кораллы — это обесцвеченные особи, которые потеряли свои водоросли-симбионты из-за каких-то событий в окружающей среде. До недавних пор ученые полагали, что в этом столетии обесцветится —- а потом и погибнет — большинство кораллов, образующих рифы / ©Wikimedia Commons

Следует отметить, что тема будущего экологического коллапса Мирового океана от потепления и «закисления» в этом году вызвала сильнейший скандал по поводу фальсификации целого ряда научных работы (об этом мы писали ранее). Многие утверждения по заданной теме — в том числе официальная позиция ООН — серьезно противоречат научным данным. Достаточно напомнить, что на сайте Организации Объединенных Наций все еще написано: «70 процентов поверхности Земли покрыто океанами — этой наиболее продуктивной естественной средой, где обитают 75 процентов всех известных биологических видов, <…> около одной трети колоний морских растений и организмов, за счет которых происходит образование рифов, находятся на грани исчезновения». Легко видеть, что тут используют неадекватные реальности цифры: в действительности менее четверти всех известных видов живут в океане, и примерно так же оценивается доля морских видов среди еще неоткрытых.

В условиях массового потребления информации низкой степени достоверности с самых высоких трибун работы, подобные описанной выше, играют огромную роль. Они позволяют описывать происходящее на научной основе, без некорректных искажений происходящего с морскими экосистемами. Эксперимент показывает, что прогноз Межправительственной группы экспертов по изменению климата о гибели более чем 99% коралловых рифов к 2100 году не имеет шансов на реализацию.

С научной точки зрения работа выделяется тем, что решает давний парадокс. Он состоит в том, что в древние теплые эпохи с высоким содержанием СО2 в воде кораллы процветали (еще в миоцене, всего несколько миллионов лет назад). Прогнозы о гибели кораллов от потепления всего на 2 °C здесь выглядели парадоксально: ведь в миоцене мир был теплее нынешнего куда более чем на 2 °С.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

6 часов назад
Мария Азарова

Международный коллектив ученых выявил новый биомаркер, который может стать предиктором тяжести коронавирусного заболевания.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев

4 недели назад
-
0
+
одними из самых первых организмов на Земле-появились кораллы,потом было от 5 до 10 вымираний и от тепла,холода,закисления,сероводородо-газации и т.п.,а кораллы как жили,до нас так и будут жить после нас!
4 недели назад
-
0
+
Прогнозировать будущее - дело далеко не всегда успешное. Самое точное предсказание даёт старая добрая истина: поживем - увидим.
    4 недели назад
    -
    0
    +
    Ну, Михаилу Будыко вполне удалось спрогнозировать климатическое будущее -- еще 50 лет тому назад. Дело, бесспорно, сложное, но кто-то на 1,8 км в банку пулей попадает. Хотя, казалось, бы тоже сложно.
4 недели назад
-
0
+
Увы. Сценарий 8.5 не просто возможен, он скорее всего ещё и сдержанный. Газгидратное ружье выстрелило.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: