Крупнейший эстуарий страны сталкивается с растущим риском закисления

Новое исследование показало, что Чесапикский залив, крупнейший эстуарий в США и один из крупнейших в мире, сталкивается с новыми рисками из-за слоя сильно закисленной воды примерно на глубине 10–15 метров под поверхностью.

По словам исследователей, эта «зона минимума pH» в 10 раз кислее поверхностных вод залива и может представлять угрозу для ряда экономически и экологически важных морских видов, включая устриц, крабов и рыб. Они добавляют, что сокращение численности организмов с карбонатными раковинами, особенно устриц, может снижать способность залива справляться с ростом кислотности.

Результаты исследования опубликованы на этой неделе в журнале Nature Communications.

«Устрицы и другие двустворчатые моллюски обеспечивают встроенный эффект “Тамса”, который естественным образом помогает заливу справляться с коррозионной водой, — сказал соавтор исследования, морской эколог из Университета штата Орегон Джордж Вальдбуссер. — Они производят большое количество карбонатных структур, которые могут буферировать растущие объемы углекислого газа, поступающего в залив. Однако чрезмерный вылов и болезни сократили численность устриц, и мы видим последствия».

Ведущий автор Вэй-Цзюнь Цай из Университета Делавэра обнаружил, что уровень pH в этом стратифицированном слое воды составляет около 7,4, что почти на единицу ниже, чем в поверхностных водах со средним pH около 8,2. Вероятной причиной образования этой коррозионной зоны стало сочетание факторов, включая гипоксию и образование токсичного сероводорода в придонных водах, которые смешиваются с другими слоями залива.

«Это исследование впервые показывает, что окисление сероводорода и аммиака из придонных вод может быть основным фактором снижения pH в прибрежных океанах и способствовать более быстрому закислению прибрежных вод по сравнению с открытым океаном», — отметил Цай.

Предыдущие исследования, включая работы Вальдбуссера, показали, что сельскохозяйственные питательные вещества, попадающие в Чесапикский залив, постепенно истощают уровень кислорода в придонных водах — процесс, известный как гипоксия, — а также закисляют залив быстрее, чем воды открытого океана. «Гипоксия в этом случае приводит к усилению закисления, — пояснил Вальдбуссер. — Если бы устриц было больше, они помогали бы извлекать пищу из воды, снижать потребность в кислороде и связывать углерод в системе».

Вальдбуссер отметил, что отдельная устрица может фильтровать до 50 галлонов воды в день. По оценкам исследователей, до европейской колонизации в Чесапикском заливе было так много устриц, что они могли отфильтровать весь залив за три дня. Сегодня из-за меньшего количества устриц и большего количества питательных веществ в воде на это потребовалось бы около 300 дней.