Исследование в восточной части Тихого океана выявило холодноводное обесцвечивание как новую угрозу для глубоководных рифов
Исследователи из Института химии Общества Макса Планка (MPIC) опубликовали работу, детализирующую наблюдения за массовым обесцвечиванием и гибелью кораллов на глубоководных рифах атолла Клиппертон в восточной тропической части Тихого океана. Это неожиданное обесцвечивание вызвано подъемом холодной воды на аномально малые глубины.
Ученые связывают наличие этой аномально холодной воды на мелководье с изменениями силы восточных ветров в Тихом океане. Их анализ показывает, что изменчивость силы ветра может объяснить и другие ранее наблюдавшиеся случаи обесцвечивания мелководных рифов в этом регионе. Исследование, опубликованное в журнале Science of the Total Environment, подчеркивает, что холодноводное обесцвечивание может стать серьезной угрозой для глубоководных рифовых экосистем в XXI веке.
Неожиданное открытие в удаленном регионе
В начале 2023 года Алан Форман и Николя Дюпре из группы Альфредо Мартинес-Гарсии (MPIC) проводили экспедицию на атолл Клиппертон для сбора образцов с мелководных рифов. Работа велась на яхте S/Y Acadia в сотрудничестве с фондом Рора.
"Клиппертон — крайне удаленное место: 800 морских миль к югу от Мексики и 1000 миль к западу от Коста-Рики", — поясняет Николя Дюпре.
"Хотя мы были там для других целей, мы случайно наблюдали обесцвечивание на глубоководных коралловых рифах уже во время первых погружений", — вспоминает Форман.
"По температуре окружающей воды мы смогли сделать вывод, что это почти наверняка вызвано присутствием холодной воды", — добавляет Дюпре.
Это стало неожиданностью, учитывая, что Клиппертон находится в регионе с теплой водой, где средняя температура поверхности океана большую часть года составляет 28°C.
Документирование массового обесцвечивания на глубине 30 метров
При помощи соавторов исследования Марка Рора, Роуз Додвелл и Гая Додвелла ученые начали документировать масштабное обесцвечивание вокруг атолла. Они зафиксировали процент обесцвеченных и погибших кораллов на глубине 32 метра (~70%) и сделали серию высококачественных фотографий.
С помощью Матана Ювала из Хайфского университета огромная коллекция фотографий была объединена в единый фотомозаичный снимок для последующего анализа на суше. В сочетании с измерениями температуры в верхних 300 метрах водной толщи стало ясно, что глубоководные кораллы обесцвечивались из-за холодового шока, который привел к значительной смертности на глубоководных рифах.
Исследователи при участии Мариэль Дюместр (MPIC) составили базу данных опубликованных случаев холодноводного и тепловодного обесцвечивания на мелководных рифах региона. Оказалось, что время событий холодноводного обесцвечивания совпадало с периодами максимальной силы восточных ветров.
"Мы быстро поняли, что эта аномально холодная вода на такой глубине связана с колебаниями силы восточных ветров в восточной тропической части Тихого океана", — говорит Форман.
Эта связь предполагает, что любое будущее усиление восточных ветров в Тихом океане может стать серьезной угрозой для мезофотических коралловых экосистем, вызывая сильное обесцвечивание из-за увеличения воздействия холодных вод с глубины.
Двойная угроза для мезофотических рифов в XXI веке
Согласно недавним исследованиям, крупные события Ла-Нинья, связанные с сильными восточными ветрами, станут сильнее и чаще. Модели также предсказывают, что экстремальные события Ла-Нинья будут чаще следовать за экстремальными событиями Эль-Ниньо.
Ученые предполагают, что в таком сценарии необычно холодная вода будет подниматься к глубоководным и среднеглубинным рифам восточной тропической части Тихого океана вслед за усилением теплового стресса с поверхности.
Авторы исследования опасаются, что, учитывая серьезность обесцвечивания и связанной с ним гибели кораллов, наблюдавшихся на Клиппертоне, воздействие холодноводного обесцвечивания на глубоководные рифы не является временным. Такие события могут сильно повлиять на здоровье и функциональность рифов.
"Наши наблюдения в сочетании с недавними сообщениями о тепловодном обесцвечивании мезофотических экосистем Красного моря и Индийского океана подчеркивают, что в XXI веке эти экосистемы в восточной части Тихого океана столкнутся с двойной проблемой: тепловодным обесцвечиванием сверху и холодноводным обесцвечиванием снизу", — заключает Форман.