Первое глобальное исследование потери кислорода на коралловых рифах

Новое исследование даёт беспрецедентную картину потери кислорода на коралловых рифах по всему миру в условиях потепления океана. Учёные из Океанографического института Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и их международные коллеги впервые оценили состояние гипоксии (низкого уровня кислорода) на 32 участках и выяснили, что она уже широко распространена.

Хотя общее снижение содержания кислорода в мировом океане (океанская деоксигенация) хорошо задокументировано, гипоксия на коралловых рифах изучена слабо. Исследование, опубликованное 16 марта в журнале Nature Climate Change, — первое, документирующее кислородные условия в экосистемах рифов в таком масштабе.

Ключевые выводы:

  • Гипоксия уже наблюдается на многих рифах в современных условиях.
  • Прогнозируется, что к 2100 году потепление и деоксигенация океана значительно увеличат продолжительность, интенсивность и тяжесть гипоксии на рифах.

Методология:

Исследователи использовали данные автономных датчиков (включая SeapHOx), которые каждые 30 минут измеряли температуру, солёность, pH и уровень кислорода на 32 участках рифов в 12 локациях (у Японии, Гавайев, Панамы, Пальмиры, Тайваня и др.).

Пересмотр порогов гипоксии:

Вместо одного исторического порога (<2 мг O2/л, установленного в 1950-х) учёные рассмотрели четыре градации:

  • Слабая гипоксия (5 мг/л)
  • Умеренная (4 мг/л)
  • Средняя (3 мг/л)
  • Тяжёлая (2 мг/л)

Результаты:

  • Более 84% изученных рифов испытывали слабую или среднюю гипоксию.
  • Около 13% рифов сталкивались с тяжёлой гипоксией.

Суточный цикл и влияние потепления:

Уровень кислорода закономерно минимален на рассвете (после ночного дыхания организмов) и максимален днём (благодаря фотосинтезу). По мере роста температуры океана:

  1. Способность воды удерживать кислород снижается.
  2. Биологическая потребность в кислороде возрастает. Это усугубляет ночную гипоксию.

Прогнозы на 2100 год:

Согласно климатическим моделям, общее количество случаев гипоксии на этих рифах увеличится на:

  • 13–42% по одному сценарию.
  • 97–287% по более экстремальному сценарию (относительно текущего уровня).

Важность дальнейших исследований:

Учёные подчёркивают, что для прогнозирования будущего воздействия на экологию рифов необходимы долгосрочные измерения кислорода в разные сезоны, чтобы установить базовые условия и отслеживать гипоксические события.

2023-03-16