Влияние повышения щелочности океана на зоопланктон и пищевые сети
Океан естественным образом поглощает от четверти до трети антропогенных выбросов CO2, что приводит к его закислению. Повышение щелочности морской воды путем добавления минералов (например, карбонатов и силикатов) позволяет океану химически связывать больше CO2 без дальнейшего закисления.
Однако экологические последствия повышения щелочности океана (Ocean Alkalinity Enhancement, OAE) изучены слабо. Ученые из группы проф. Ульфа Рибезелля в GEOMAR (проект oceanNETs) впервые исследовали реакцию зоопланктона и потенциальное влияние на пищевую сеть в эксперименте у побережья Гран-Канарии.
Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Эксперимент в гигантских пробирках
В исследовании использовался подход умеренного изменения химии воды: CO₂-сбалансированное повышение щелочности океана. При таком подходе подщелоченная вода уже поглотила CO2, предназначенный для удаления (CDR), до попадания в морскую среду.
Для эксперимента ученые использовали мезокосмы KOSMOS — большие «пробирки», изолирующие 8 кубометров водной толщи. Добавлялись различные концентрации карбоната и бикарбоната натрия для достижения разной интенсивности CO2-сбалансированного OAE — от отсутствия повышения до удвоения естественной щелочности.
В течение 33 дней исследователи наблюдали за влиянием подщелачивания на зоопланктон, играющий ключевую роль в передаче энергии по пищевой сети вплоть до рыб. Изучались биомасса, продуктивность, разнообразие и содержание жирных кислот.
Результаты: стабильность сообществ
Планктонные сообщества оставались стабильными, а зоопланктон в основном переносил умеренные химические изменения, связанные с CO2-сбалансированным OAE. Хотя питательное качество частиц, которыми питается зоопланктон, потенциально ухудшилось, это не повлияло на потребителей.
Исследователи полагают, что ограниченность пищи в олиготрофных условиях субтропических вод, где проходил эксперимент, могла смягчить возможные косвенные реакции зоопланктона на OAE.
«Наше исследование показывает, что повышение щелочности оказывает незначительное воздействие на зоопланктон и что пищевая сеть в целом остается стабильной», — говорит Николас Санчес, первый автор исследования.
Потенциал и необходимость дальнейших исследований
Повышение щелочности океана может стать важным инструментом для борьбы с изменением климата, позволяя океану поглощать больше CO2 без закисления. Это может помочь в переходный период к безуглеродной экономике.
Однако срочно необходимы обширные исследования для определения воздействия OAE на всю морскую среду.
«Наш эксперимент показал, что CO2-сбалансированное OAE не оказывает долгосрочного воздействия на зоопланктон и пищевую сеть в изученной нами бедной питательными веществами субтропической зоне, — говорит Санчес, — но это ничего не говорит о его влиянии на другие морские среды или о безопасности других, технически более осуществимых форм OAE, вызывающих более серьезные изменения химии морской воды».
Ученые рекомендуют дальнейшие исследования метода в различных экосистемах, поскольку не может быть единого подхода OAE, применимого повсеместно.
«Наше исследование — многообещающий первый шаг к определению ответственных рамок для применения повышения щелочности», — заключает Санчес.