Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойЗемляМорская химия пошла наперекосяк: удвоение кислотности антарктических экосистем

Морская химия пошла наперекосяк: удвоение кислотности антарктических экосистем

- Advertisement -

Новое исследование CU Boulder показывает, что к 2100 году кислотность прибрежных вод Антарктиды может удвоиться, что серьезно повлияет на морскую жизнь в Южном океане. Такое повышение кислотности, в первую очередь из-за выбросов CO2, угрожает всей экосистеме, включая китов и пингвинов. Фото: SciTechDaily.com

Согласно новому исследованию, к 2100 году в прибрежных водах Антарктиды может наблюдаться 100-процентное увеличение кислотности, что поставит под угрозу морскую жизнь. Сокращение выбросов CO2 имеет решающее значение для смягчения этой угрозы.

К концу столетия кислотность прибрежных вод Антарктиды может удвоиться, что угрожает китам, пингвинам и сотням других видов. разновидность Согласно новому исследованию CU Boulder, они обитают в Южном океане.

Ученые прогнозируют, что к 2100 году в верхних слоях океана на глубине 650 футов (200 метров), где обитает много морской жизни, может наблюдаться повышение кислотности более чем на 100% по сравнению с уровнями 1990-х годов. Статья была опубликована 4 января в журнале Природные коммуникации.

«Результаты имеют решающее значение для нашего понимания будущей эволюции здоровья морских экосистем», — сказала Николь Ловендуски, соавтор статьи и временный директор CU Boulder. Институт арктических и альпийских исследований (ИНСТААР).

Закисление океана: следствие выбросов CO2

Океаны играют важную роль в качестве буфера против изменения климата, поглощая почти 30% выбросов CO2 во всем мире. Но чем больше CO2 растворяется в океанах, тем более кислой становится морская вода. «Выбросы CO2, вызванные деятельностью человека, лежат в основе закисления океана», — сказала Кара Ниссен, первый автор статьи и научный сотрудник INSTAAR.

Показано, как панцирь птеропод со временем растворяется в морской воде с более низким pH. Когда углекислый газ поглощается океаном из атмосферы, химический состав морской воды меняется. 1 кредит

Южный океан, окружающий Антарктиду, особенно подвержен закислению, отчасти потому, что более холодная вода имеет тенденцию поглощать больше CO2. Океанские течения в этом районе также способствуют относительно кислому состоянию воды.

Модельные прогнозы и морские охраняемые территории

Используя компьютерную модель, Ниссен, Ловендуски и их команда смоделировали, как изменится морская вода Южного океана в 21 веке. Они обнаружили, что к 2100 году уровень кислотности станет еще выше, и ситуация станет серьезной, если мир не сможет сократить выбросы.

«Это не просто верхний слой океана. Вся водная толща прибрежного Южного океана, даже на дне, может подвергнуться сильному закислению», — сказал Ниссен.

Затем команда исследовала условия конкретно в морских охраняемых районах (МОР) Антарктиды. Человеческая деятельность, такая как рыболовство, в этих регионах ограничена в целях защиты биоразнообразия. В настоящее время существуют два МОР в Южном океане, покрывая около 12% воды региона. В последние годы ученые предложили международному совету назначить еще три МОР, которые охватывают около 60% Антарктического океана.

Модель команды показала, что как принятые, так и предложенные МОР к концу столетия подвергнутся значительному закислению.

Например, при сценарии с наибольшим уровнем выбросов, когда мир не предпринимает никаких усилий по сокращению выбросов, средняя кислотность воды в регионе моря Росса — крупнейшего в мире МОР у северной оконечности Антарктиды — увеличится на 104% за 1990-е годы. уровня к 2100 году. При промежуточном сценарии выбросов вода все равно станет на 43% более кислой.

«Меня удивляет, насколько серьезным будет закисление океана в этих прибрежных водах», — сказал Ниссен.

Влияние на пищевую сеть

Предыдущие исследования показали, что фитопланктон, группа водорослей, составляющих основу морской пищевой сети, растет медленнее или вымирает, когда вода становится слишком кислой. Кислая вода также ослабляет оболочки таких организмов, как морские улитки и морские ежи. Эти изменения могут нарушить пищевую сеть и в конечном итоге повлиять на таких хищников, как киты и пингвины.

Море Уэдделла — один из трех предлагаемых МОР, расположенных у побережья Антарктического полуострова. Ниссен сказал, что ученые считают, что регион моря Уэдделла может стать убежищем для живых организмов, связанных с изменением климата, главным образом потому, что этот район имеет самый высокий уровень покрытия морским льдом в Антарктике. Лед защищает океан от нагревания и не позволяет морской воде под ним поглощать CO2 из воздуха, тем самым снижая скорость подкисления. Кроме того, на сегодняшний день в регионе мало активности человека.

Но модель предполагает, что по мере того, как планета продолжает нагреваться, морской лед будет таять, а регион моря Уэдделла будет испытывать закисление наравне с другими МОР при сценариях от среднего до высокого уровня выбросов, но с несколько замедленным прогрессом.

«Результат показывает, что создание региона моря Уэдделла как охраняемой территории должно иметь высокий приоритет», — сказал Ниссен.

«Как учёный, который обычно изучает открытый океан, я склонен думать о прибрежных районах Антарктики как о канале, по которому климатические сигналы достигают глубоких глубин глобального океана. Это исследование напомнило мне, что эти динамичные прибрежные районы Антарктики сами по себе способны к быстрым изменениям», — сказал Ловендуски.

Путь вперед: сокращение выбросов

Исследование предполагает, что мир мог бы избежать серьезного закисления Южного океана только при сценарии с минимальными выбросами, при котором общество быстро и агрессивно сокращает выбросы CO2.

«У нас еще есть время, чтобы выбрать траекторию выбросов, но его не так уж и много», — сказал Ниссен.

Ссылка: «Сильное закисление океана в морских охраняемых районах Антарктики в XXI веке», Кара Ниссен, Николь С. Ловендуски, Кассандра М. Брукс, Марио Хоппема, Ральф Тиммерманн и Джудит Хаук, 4 января 2024 г., Природные коммуникации.
DOI: 10.1038/s41467-023-44438-x

Среди дополнительных соавторов исследования были Кассандра Брукс из Калифорнийского университета в Боулдере, а также Марио Хоппема, Ральф Тиммерманн и Джудит Хаук из Института Альфреда Вегенера в Бремерхафене, Германия.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме