Первые контролируемые эксперименты по закислению океана в глубоком море
Специалисты из Исследовательского института залива Монтерей (MBARI) после шести лет разработки и испытаний создали сложную новую систему для изучения влияния закисления океана на глубоководных животных. Этот комплексный эксперимент под названием Free-Ocean Carbon Enrichment (FOCE) — единственный в мире, который позволяет исследовать воздействие закисления на глубоководных животных в их естественной среде обитания, используя проточную морскую воду.
Система FOCE представляет собой полузакрытую испытательную зону на морском дне, где показатель pH морской воды можно точно контролировать в течение недель или месяцев. Мелких донных животных помещают в испытательную камеру, где можно наблюдать за их поведением и физиологическими реакциями. Ключевая идея — изучать животных, не подвергая их стрессу от изъятия из глубокого моря и жизни в лаборатории на берегу. Эксперимент вдохновлён наземными аналогами (FACE), где растения длительно подвергаются воздействию повышенных концентраций CO₂.
Технически система представляет собой 10-метровый прямоугольный лоток из прозрачного пластика. Морская вода, обогащённая CO₂, подаётся с одного конца и медленно протекает через систему перегородок, полностью смешиваясь с окружающей водой, прежде чем попасть в центральную экспериментальную камеру. Вокруг камеры расположены датчики для измерения pH, температуры, солёности и течений, а также камеры для наблюдения. После решения ряда технических проблем, включая переделку коммерческих датчиков pH, инженерам MBARI удалось добиться стабильности pH внутри камеры (в пределах 0,1 единицы).
Эксперимент размещён на кабельной обсерватории MARS, примерно в 25 км к западу-северо-западу от Монтерея на глубине 900 метров, что обеспечивает его энергией и передачу данных в реальном времени. В сентябре-октябре 2011 года морской биолог Джим Барри провёл первые биологические эксперименты на морских ежах Strongylocentrotus fragilis. Учёные тестировали, как ежи, помещённые в специальные «дорожки» с пищей на конце, двигаются в воде с пониженным pH (7.1) по сравнению с нормальной (7.6).
Предварительные результаты удивили исследователей: вопреки ожиданиям, основанным на лабораторных опытах, ежи даже через три недели в закисленной воде оставались активными. В ближайшие месяцы команда проведёт детальный видеоанализ и статистическую обработку данных об активности животных. Успех глубоководной системы FOCE позволил команде MBARI приступить к разработке аналогичных установок для мелководных исследований в Австралии, у побережья Калифорнии, а также в сотрудничестве с учёными из США, Франции, Англии, Китая и Антарктиды.