Массовое вымирание от удушья отменяется: ученые «спасли» Мировой океан

Если мы достанем из холодильника бутылку минеральной воды и оставим ее в теплой комнате, то при последующем открытии бутылки из нее начнет бурно выходить газ (попутно захватывая с собой иногда и часть жидкости). Это банальная физика: чем теплее, тем растворимость газов в жидкости меньше и тем больше они «рвутся» из нее вовне. 

Ровно то же самое должно происходить (и происходит) в современном океане. В тропических широтах в морской воде растворено намного меньше кислорода и углекислого газа, чем в приполярных широтах. Между тем рыбы должны чем-то дышать: если кислорода в воде будет мало, жить им станет гораздо труднее.

Неудивительно, что в 2022 году в журнале Science вышла громкая статья: антропогенные выбросы СО₂ приведут к вымиранию морских видов, причем колоссальному, невиданному со времен исчезновения зубастых динозавров. Все очень логично: углекислый газ ведет к разогреву планеты — со средних +14 до +15 за 1970-2020 годы, а разогрев ведет к снижению растворимости кислорода в океане.

«Агрессивное и быстрое уменьшение выбросов парниковых газов критически необходимо, чтобы избежать большого, массового вымирания океанских видов», — недвусмысленно заявил Кертис Дойч, старший автор той нашумевшей работы. Попросту говоря, их ждет массовая смерть от удушья.

Почему это важно? По двум причинам. Вот первая: в реальном мире выбросы парниковых газов не то что не уменьшаются, но и быстро растут (вслед за сжиганием топлива). В 1960-х СО₂ в атмосфере прибавлялось на 0,8 части на миллион в год, в 1980-х — на 1,4, в нулевых — на 2,0, а сейчас уже на 2,4 части в год. Попросту говоря, большое и массовое вымирание океанских видов выглядит абсолютно неизбежным. Ибо шансы на требуемое Дойчем сокращение, честно говоря, равны нулю.

И вторая причина: массовое вымирание в море автоматически означает крупное вымирание на суше. В истории Земли пока просто не было случаев, чтобы одно случалось без другого. Это тревожный знак: людям в случае массового вымирания придется несладко.

Мы не видим слона в маленькой комнате?

Ясная и понятная картина, однако, вызвала у ряда ученых вопрос. Антропогенные выбросы обещают 2-3 градуса потепления — от силы 5 (но только в самых смелых моделях). То есть не выше среднепланетных +19. Однако всего десятки миллионов лет назад типичная средняя температура на Земле была +20… +26. Намного выше, чем обещают от антропогенных выбросов. Значит, если выводы авторов статьи в Science верны, в ту эпоху должно было случиться огромное, массовое вымирание морских видов.

Вот только его не было. От 56 миллионов лет назад и до 35 миллионов лет назад было, по современным меркам, немыслимо тепло: на берегах Северного (тогда неледовитого) океана среднегодовая температура была +12, примерно такая сейчас в Ялте или Париже. Одно из двух: или тогда было вымирание, или мы не видим чего-то очень-очень важного.

Авторы новой, только что вышедшей работы в Nature были среди ученых, заметивших это явное несоответствие. И они решили напрямую узнать, как обстояло дело с кислородом в древнем океане теплой части кайнозойской эры.

Чтобы понять, задохнутся ли жители океана от текущего потепления, они взяли среднемиоценовый и раннеэоценовые климатические оптимумы (14-18 и ~54-56 миллионов лет назад). Как легко догадаться из названий, эти эпохи назвали так за крайне теплый климат. Среднегодовая температура тогда достигала +26, на 11 градусов выше, чем сегодня, и заведомо выше потолка антропогенного потепления (у землян просто не хватит ископаемого топлива, чтобы воспроизвести такое).

Ученые взяли соотношение различных изотопов азота в осадочных океанических породах за эти периоды и сравнили с современными. В норме останки морских организмов подвергаются денитрификации — азот из них извлекается биогеохимическими процессами и затем переносится в поверхностные воды континентального шельфа. 

Скорость этого процесса прямо связана с количеством кислорода, растворенного в морской воде: там, где его мало, процесс идет очень слабо. Однако оказалось, что в оба изученных очень теплых периода в тихоокеанских тропиках денитрификация шла лучше — существенно лучше, чем в эпохи до и после, более холодные. Исследователи заключают:

«Вопреки широко распространенным предположениям… наши данные указывают на уменьшение зон, бедных кислородом, во время самых теплых частей кайнозоя». 

Получается, вместо «удушья» потепление привело морских жителей к более легкому дыханию. 

Почему физика не сработала

Возникает законный вопрос: как это физически возможно? Тогда действовали те же законы физики, что и сегодня. А из этого следует, что кислорода в океане должно было быть меньше, чем в более холодные эпохи.

Авторов работы этот вопрос тоже беспокоит. Они предлагают два возможных объяснения. Первое: при потеплении по какой-то причине морские создания перестали потреблять кислород в больших количествах. Меньше народу — больше кислороду.

Что могло бы вызвать такое? Например, полагают исследователи, нарушение циркуляции вод в глубине океана, что привело к сокращению количества микроэлементов, нужных обитателям океана. Правда, есть важный нюанс, и авторы сами о нем честно пишут: 

«Однако свидетельств [связанных с этим] изменений…. [в изученные периоды] мало, и они противоречивы». 

Чтобы прояснить ситуацию, ученые попытались найти механизмы, которые способны увеличить растворимость газов в океанской воде даже при росте температур. Вскоре они обнаружили, что насыщенность газами для Мирового океана может очень серьезно возрасти, если в нем активизируется перемешивание вод в Южном океане, окружающем Антарктиду. И, что характерно, многие модели показывают, что при потеплении перемешивание вод там становится много интенсивнее.

В конечном счете, заключает работа, этот механизм и выглядит самым вероятным объяснением того, как в рекордно теплом океане — а глубины океана в ту пору прогревались на 18 градусов выше, чем сегодня — могло быть больше кислорода, чем в нынешнем.

Что все это нам дает

Кажется, что работа — простое успокоение растревоженных нервов. Массовое вымирание от удушья в морях отменяется, значит и нам, людям, будет проще жить. Скажем прямо: все не так однозначно.

Дело в том, что отсутствие морских вымираний в теплых эпохах прошлого не было секретом для палеонтологов задолго до этой работы. Как и тот факт, что биопродуктивность и разнообразие видов в теплые эпохи — тот же ранний эоцен и так далее — на самом деле не падает, а растет. Или то, что потепление не ведет к росту засух (а равно и наводнений), и даже уменьшает смертность людей.

Проблемой было и остается то, что все эти сведения никак не воздействуют на настроения научного мира в целом, а значит, в итоге не влияют на нашу жизнь. Хотя стоило бы: ожесточенная борьба с глобальным потеплением под лозунгом «предотвратим массовое вымирание» идет не первый десяток лет. 

И достижения там вполне есть: как мы уже писали, нынешний кризис с высокими ценами на топливо и все остальное начался еще в 2021 году и именно из-за такой борьбы. Именно из-за предполагаемой (но пока неподтверждаемой опытом прошлых эпох) гибельности парниковых газов Запад заблокировал инвестиции в ископаемые топлива, а равно и долгосрочные контракты на его закупку, что и привело к наблюдаемому по всему миру ускорению инфляции.

Конечно, такие достижения не могут остановить сам рост антропогенных выбросов. Это невозможно в основном потому, что в рамках современной западной энергетики полноценный переход на ВИЭ с отказом от углеродного топлива просто нереален.

Но сама борьба — и ее неоднозначные последствия для человечества — от этого не стала менее ожесточенной. То, что она полностью изолирована от последних научных данных, опровергающих гибель кораллов или массовое удушье рыб от выбросов СО₂, производит крайне тревожное впечатление. Получается, что мы, люди, принимаем решения эпохальной значимости, упорно игнорируя научные исследования.

И по этой причине эпоха дорогого топлива и таких же цен на другие товары может серьезно затянуться. Или вообще не закончиться до тех пор, пока люди в своих политических и экономических решениях не перестанут игнорировать общеизвестные научные открытия.