Низкий уровень кислорода у побережья Тихоокеанского Северо-Запада — «тихий» кризис изменения климата

Почти два десятилетия назад рыбаки обнаружили у побережья Орегона странное явление: они вытаскивали горшки с мёртвыми или вялыми крабами.

Сначала они подозревали химический разлив или «красный прилив». Но выяснилось, что виной всему опасно низкий уровень растворённого кислорода в морской воде. Крабы задохнулись.

Эти участки гипоксических (с низким содержанием кислорода) зон появляются каждое лето у берегов Тихоокеанского Северо-Запада с момента первой регистрации в 2002 году. Их вызывают естественные прибрежные апвеллинги (подъёмы глубинных вод) и цветение водорослей, усугубляемые изменением климата.

Подобно сезону пожаров, сезон гипоксии в этом году наступил раньше — самое раннее начало за 20 лет. Но в отличие от лесных пожаров или других видимых климатических чрезвычайных ситуаций, он остаётся в значительной степени непризнанным.

«Это своего рода тихая проблема, которая происходит там», — сказал Фрэнсис Чан. — В этом году я вижу деревья, обгоревшие с одной стороны из-за жары. Когда я еду по шоссе Маккензи, я вижу, что на горе Джефферсон нет снега. Но когда вы выезжаете к океану, он выглядит точно так же, как прошлым летом».

Побережья Вашингтона и Орегона являются частью Калифорнийской Current Large Marine Ecosystem, которая простирается от Мексики до Канады. Каждой весной и летом северные ветровые системы дуют на юг и отталкивают верхний слой океана от берега. Его заменяет вода с больших глубин, богатая питательными веществами, что стимулирует продуктивность Западного побережья. Этот процесс известен как прибрежный апвеллинг.

Поднятая вода имеет более низкий уровень растворённого кислорода, потому что глубинная вода долгое время была изолирована от атмосферы. Обилие питательных веществ способствует сильному цветению фитопланктона (морских водорослей), которое в конечном итоге разлагается — процесс, который дополнительно потребляет кислород из воды. В результате прибрежная вода имеет ещё более низкий уровень кислорода, что может привести к удушью морских обитателей.

Обычно гипоксические условия не достигали прибрежной зоны до середины июня или июля. В этом году о них сообщили в апреле, при этом сезон апвеллинга начался в марте. «Скажем, мы ожидали, что дожди продлятся до марта, но дождь прекращается в феврале. Это вся вода, что у нас есть. Мы должны протянуть до следующего года», — сравнил Чан.

Аналогично, если апвеллинг начинается на месяц раньше обычного, количество кислорода, уже низкое, должно «хватить» до осени, когда штормы способствуют перемешиванию, добавляя кислород обратно в систему.

Изменение климата играет роль в ухудшении уровня кислорода. Проще говоря, более тёплая вода удерживает меньше кислорода, потому что молекулы кислорода движутся быстрее и с большей вероятностью улетучиваются с поверхности. Кроме того, изменение климата меняет структуру океанов: более тёплый верхний слой более плавучий, чем более холодный, глубокий и уже бедный кислородом слой. Тёплый верхний слой не даёт глубокому слою «перевести дух».

В глобальном масштабе океаны уже теряют кислород. Добавьте к этому местные факторы, такие как прибрежный апвеллинг и разложение цветения фитопланктона у побережья Вашингтона и Орегона, и вы получите систему с крайне низким уровнем кислорода.

Учёные активно следят за проблемой и собирают как можно больше данных. Но гибель морских обитателей встревожила не только учёных, но и прибрежные племена, чья жизнь зависит от океана.

Не существует записей о повторяющихся низких уровнях кислорода, подобных тем, что учёные наблюдают с 2002 года, несмотря на более чем 50-летний мониторинг океана. Джо Шумакер, учёный-исследователь морских ресурсов нации Квино, сказал, что в традиционных знаниях Квино также нет ничего о массовой гибели морских обитателей, которая указывала бы на такие низкие уровни кислорода, как сегодня. В 2017 году гипоксическое событие было настолько серьёзным, что Шумакер помнит берега, регулярно усеянные мёртвой рыбой и моллюсками тем летом.

Морской заповедник, где работает Дженни Уодделл, собирает океанографические данные с помощью донных станций (moorings) в течение 22 лет. Эти данные — один из самых длинных наборов в этом регионе мира, документирующих многочисленные характеристики океана. Этот набор данных используется для проверки двух региональных прогностических моделей, J-SCOPE и LiveOcean, для прибрежных вод Вашингтона и Орегона, которые предсказывают важные характеристики океана, такие как время апвеллинга и количество растворённого кислорода.

И Уодделл, и Шумакер заявили, что видели прогнозы, предсказывающие ранний апвеллинг и низкий уровень кислорода этим летом.

«Когда я думаю о гипоксии, это меня очень, очень беспокоит, если честно, потому что мы до сих пор не совсем уверены во всей динамике, связанной с этим», — сказала Уодделл. — «Мы пытаемся это выяснить».

Она видит, что прибрежные племена, связанные договорами, такие как Квино, находятся на передовой линии изменения климата. «Нет ни одной части морского заповедника, которая лежала бы за пределами охраняемых договором племенных рыболовных районов», — объяснила Уодделл.

Шумакер сказал, что договорные права коренных народов на рыболовство в океане в Вашингтоне не существуют больше нигде в Соединённых Штатах.

«Эти договорные права на вылов 50% вылавливаемой рыбы и моллюсков юридически определены в пределах определённых границ здесь», — объяснил Шумакер. — «Так что это не похоже на то, что они могут поехать рыбачить куда-то ещё. Если дела пойдут плохо, они немедленно ограничены этими границами, которые определяют, где существует договор».

Чтобы проиллюстрировать прямую связь между здоровьем океана и жизнью племени, у народа Квино есть ежегодная летняя добыча бритвенных моллюсков (razor clam), которые затем продают. Этот промысел также называют «промыслом школьной одежды», поскольку семьи обычно покупают одежду и школьные принадлежности для своих детей на деньги, вырученные от сбора моллюсков.

«Они — рыболовный народ. Все племена здесь, на Тихоокеанском Северо-Западе, — рыболовные народы. Они должны продолжать ловить рыбу», — сказал Шумакер.