Рост коралловых рифов, вероятно, не успевает за повышением уровня моря
Тропические коралловые рифы могут стать одними из первых жертв изменения климата. Эти очаги морского биоразнообразия находятся под угрозой и деградируют из-за глобального потепления, закисления океана, ухудшения качества воды, а также болезней рифообразующих организмов. Их рост не успевает за прогнозируемым повышением уровня моря.
К такому выводу пришла междисциплинарная группа учёных из Института геонаук Университета Гёте во Франкфурте, компании ReefTech Inc., Центра океанических исследований GEOMAR, Департамента наук о Земле и окружающей среде Университета Оттавы и Центра исследований тяжёлых ионов GSI.
Их выводы, опубликованные в Scientific Reports, основаны на изучении 22 кернов, отобранных в барьерном рифе и атоллах Белиза — крупнейшей рифовой системе Атлантического океана. Исследование было сосредоточено на идентификации и датировке скорости роста и аккреции кораллов за последние 9000 лет.
Профессор Эберхард Гишлер и другие учёные повторно изучили образцы, собранные Гишлером и доктором Дж. Гарольдом Хадсоном в период с 1995 по 2002 год.
Изучение кернов общей длиной 215 метров «позволяет нам детально и систематически реконструировать условия окружающей среды, преобладавшие в голоцене, и определить, является ли нынешний упадок кораллов и рифов беспрецедентным», — говорит Гишлер.
Объединив экспертизу, учёные идентифицировали и датировали 127 фрагментов кораллов радиоизотопными методами, а также статистически проанализировали изменения в структуре кораллового сообщества на основе более 1100 ископаемых кораллов.
После датировки команда измерила расстояния между кораллами в кернах, чтобы оценить скорость их роста. «Наши данные показывают, что скорость аккреции кораллов в Белизе снижалась в течение голоцена. Средняя скорость аккреции краёв рифа составляет 3,36 миллиметра в год, что сопоставимо с другими регионами западной Атлантики, но несколько ниже, чем в Индо-Тихоокеанском регионе».
Это имеет важные последствия для будущего тропических островных государств, которые существуют на основе или под защитой коралловых рифов, и интересно в контексте изменения климата, объясняет Гишлер. «Скорости роста находятся на нижней границе прогнозов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) ООН относительно будущего повышения уровня моря до 2100 года».
Исследование подтверждает резкое сокращение живых кораллов в Карибском бассейне, где многие рифы больше не доминируют кораллами, а мясистыми водорослями и таксонами-«сорняками». Анализируя эволюцию во времени, Гишлер и его коллеги обнаружили, что в более старых секциях преобладают стрессоустойчивые рифообразующие кораллы.
«В основании наших кернов, непосредственно над плейстоценовым рифовым известняком, наиболее распространены мозговые кораллы Pseudodiploria и звездчатые кораллы Orbicella, что показывает явное доминирование стресс-толерантных таксонов», — объясняет Гишлер. Однако, как только рифовый постамент был полностью затоплен и условия окружающей среды улучшились, обилие этого типа кораллов уменьшилось.
Авторы исследования отмечают, что сдвиг от мадрепоровых кораллов к мясистым водорослям и от обычных рифостроителей к таксонам-«сорнякам» подчеркивает растущую важность плодовитости для кораллового сообщества — черты, которая, по-видимому, помогает им справляться с усилением экологического стресса.
Допотопные перерывы в росте
Ещё одна интересная деталь, обнаруженная в кернах, — существование трёх столетних перерывов в летописи быстрорастущего конкурентного «оленьего рога» Acropora palmata в Белизе — примерно 2000, 4000, а также 5500–6000 лет назад.
Первый и последний из этих пробелов совпадают с двумя пробелами по Acropora на Виргинских островах и в более широком Карибском регионе. Возможными причинами, по мнению исследователей, являются периоды более высоких температур, повышенной штормовой активности и снижения поступления питательных веществ.
Напротив, пробел около 4000 лет назад совпадает с потенциальной массовой гибелью пасущихся морских ежей в регионе, что могло вызвать увеличение обилия мясистых водорослей в этот период. Другая возможная причина, предложенная авторами исследования, — связь этой гибели с так называемым событием 4,2 тыс. лет назад, которое, как полагают, привело к засухе в средних широтах Северной Америки и повышению температуры поверхности моря в тропических океанах.