Жарко, нет кислорода, а деваться от этого некуда — с такими условиями могут столкнуться морские виды по всему миру из-за изменений климата. Результат у этого один — массовое вымирание.
Что происходит с океаном?
Изменения уже идут. Углекислый газ, растворяясь в океане, образует угольную кислоту. В результате pH океана уже снизился на 0,1 по сравнению с доиндустриальной эпохой. Возможно, к 2100 году он упадет еще на 0,5. Эксперты-климатологи полагают, что к 2100 году глобальная средняя температура возрастет на 2,1−4,4°C, согласно «умеренному» сценарию. Все это происходит из-за антропогенного изменения климата.
Ожидается, что в ближайшие десятилетия глобальные температуры станут еще выше, заявили авторы новой работы. Поэтому исследователи задаются вопросом: как эти изменения повлияют на жизнь на Земле — и особенно в морях. Но океаны и раньше переживали серьезные кризисы, как минимум пять массовых вымираний. Если изучить эти события, то можно понять, что ждет нас в будущем.
Что узнали авторы новой работы?
Чтобы лучше понять, каких тенденций следует ожидать, океанографы Принстонского университета Джастин Пенн и Кертис Дойч использовали научную модель, которую применяли для прогнозирования масштабов массового вымирания в прошлом. Авторы хотели оценить последствия сегодняшнего глобального потепления.
Согласно их исследованию, опубликованному в журнале Science, если человечество не сможет сократить выбросы от сжигания ископаемого топлива, то в течение следующих 300 лет в земных океанах произойдет еще одно массовое вымирание.
Эта потенциальная катастрофа будет иметь разные последствия в зависимости от разных факторов. Реакция видов на Северном и Южном полюсах будет отличаться от того, что происходит в тропиках.
Чем спрогнозированное вымирание похоже на те, что происходили раньше?
Авторы новой работы сначала изучили самое страшное массовое вымирание, которое произошло около 250 млн лет назад, в конце пермского периода. Тогда случилось мощное извержение вулкана, это повлекло за собой экологические изменения и массовое вымирание. Оно уничтожило примерно 95% известных морских видов.
Пенн и его коллеги обнаружили, что за это время снизился уровень кислорода, изменился климат, в совокупности с другими факторами это уничтожило пригодные места обитания для многих морских видов.
«Те же самые изменения окружающей среды происходят сегодня в океанах, — говорит Пенн, — поэтому мы хотели количественно оценить масштабы возможного вымирания, которое идет по похожему пути.
Пенн и Дойч рассмотрели последствия нескольких сценариев. Когда глобальное потепление сохраняется, но происходят минимальные изменения, и вплоть до сценариев с высоким уровнем выбросов и резким потеплением.
Что произойдет с океаном?
Исследователи обнаружили, что при наихудшем варианте вымирание в океанах будет похоже на те пять, что происходили ранее на Земле. Во всех случаях организмы изо всех сил пытались найти подходящую среду обитания при повышенной температуре и недостатке кислорода.
Экосистемы, где уровень кислорода в воде уже низкий, например, в тропических морях Индо-Тихого океана, вероятно, пострадают особенно сильно. В морской воде может быть недостаточно кислорода, необходимого для поддержания жизни всех существ. Организмы, которые расположены ближе к полюсам, тоже пострадают, поскольку вода станет слишком теплой для видов, которые привыкли к холоду.
«Тропические виды уже адаптированы к определенной окружающей среде, — говорит Пенн, — да и полярным организмам будет некуда идти в поисках убежища».
Ученые раньше знали о том, что должно случиться вымирание?
Возможно, догадывались, но, по словам авторов новой работы, их оценка отличается от предыдущих.
«Многие предыдущие работы биологов предполагали, что у морских обитателей большой ареал обитания, а сами морские системы очень инертны, поэтому изменения климата вряд ли вызовут серьезные последствия», — говорит палеонтолог Музея естественной истории Дэвид Лазарус. Он не участвовал в новом исследовании.
Несмотря на то, что океаны — это огромные и разнообразные экосистемы с большим количеством видов, наихудшие сценарии глобального потепления серьезно повлияют на них.
По словам Лазаруса, у нового исследования есть некоторые ограничения — в нем не учитываются другие факторы, влияющие на биоразнообразие океана, — чрезмерный вылов рыбы и загрязнение. Авторам также нужно собрать больше информации о метаболических потребностях разных организмов.
Тем не менее, исследование убедительно доказывает, что многие морские виды не могут просто переместиться в другое место, а изменения температуры океана ухудшают выживаемость разных видов, отмечает Лазарус.
Что будет дальше?
Заглядывая на сто лет в будущее, авторы исследования подчеркивают, что сейчас самое время предотвратить самые страшные последствия, которые ждут океан. Ожидается, что к 2100 году глобальный климат станет теплее примерно на 3,6 °C. Если выбросы ограничить, а потепление поддерживать на уровне этого минимума, то массового вымирания можно избежать.
«Мы обнаружили, что объем массового вымирания зависит от количества CO2, которое мы выбрасываем», — говорит Пенн. Он отмечает, что по результатам работы есть два возможных сценария. Выбросы от ископаемого топлива продолжатся и это приведет к одному из худших биологических кризисов на Земле. Но если количество выбросов уменьшить, то есть надежда, что экосистемы и биоразнообразие океана удастся сохранить.
Читать далее:
За ней охотились столетиями: что нам известно о планете Вулкан рядом с Солнцем
Физики экспериментально подтвердили новый фундаментальный закон для жидкостей
Астрономы нашли планету недалеко от Земли: у нее очень странная орбита