Исследование предполагает, что эстуарии могут испытывать ускоренные последствия антропогенного CO₂

Рост антропогенной концентрации углекислого газа в атмосфере может оказывать на прибрежные эстуарии вдвое большее воздействие, чем на океаны. Это происходит из-за того, что антропогенный CO₂ снижает способность экосистемы поглощать естественные колебания этого парникового газа, как показывает новое исследование.

Ученые из Агентства по охране окружающей среды США и Университета штата Орегон обнаружили значительные суточные колебания вредных для многих морских организмов индексов CO₂ в эстуариях. Например, ночью вода в эстуарии имела более высокое содержание углекислого газа, более низкий уровень pH и более низкое состояние насыщения из-за коллективного «выдоха» экосистемы. Эти вредные ночные условия меняются примерно в два раза быстрее, чем среднесуточные показатели. Это означает, что негативное воздействие на животных, строящих раковины, включая устриц, моллюсков и мидий, может проявиться быстрее, чем ожидалось при наблюдении только за среднесуточными значениями.

«В этих средах, где доминируют морские растения, фотосинтез и дыхание вызывают большие различия в концентрациях CO₂, а добавление антропогенного углерода делает эти суточные различия еще больше, чем они были бы без этого дополнительного углерода», — пояснил морской эколог из штата Орегон Джордж Вальдбуссер, соавтор исследования. Продолжающееся добавление CO₂ в эти воды приводит к тому, что наихудшие условия меняются вдвое быстрее из-за потери системой способности к самобуферизации.

Исследование, опубликованное 2 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences, было сосредоточено на подводных зарослях морской травы в заливе Пьюджет-Саунд (штат Вашингтон). Ведущий автор Стивен Пачелла создал модель, которая оценивает суточную «карбонатную погоду» в летний сухой сезон, начиная с 1765 года, и проецирует условия до 2100 года. Модель предсказывает, что к 2060 году уровень атмосферного CO₂ будет достаточно высок, чтобы вредные ночные уровни CO₂ были бы более частыми, если бы морской травы не было. Таким образом, в настоящее время из-за морской травы высокие уровни CO₂ наблюдаются относительно чаще, но после 2060 года с травой их будет относительно меньше, чем без нее.

«Организмы, включая нас, испытывают на себе погоду, а климат — это то, что вызывает изменения погоды. В данном случае история карбонатной химии меняется быстрее, чем мы предполагали», — отметил Вальдбуссер. Исследователи подчеркивают, что необходимо лучше понять, как эти экстремальные события, а не изменения средних условий, влияют на долгосрочное здоровье видов, чувствительных к закислению океана. Это также имеет значение для установления критериев качества воды, которые должны учитывать суточные изменения максимумов и минимумов CO₂, а не только среднесуточные или среднегодовые условия.