Потепление воды в Японском море на два градуса Цельсия в будущем может привести к тому, что рыбы умеренных широт, которые составляют основу рациона жителей Японии, будут замещены более теплолюбивыми тропическими видами. К таким выводам пришел океанолог из Японии, который в течение 13 лет наблюдал за морскими экосистемами в заливе Вакаса в условиях поступления теплых вод с АЭС и в условиях отсутствия дополнительного нагрева воды. Результаты его исследования опубликованы в журнале PLOS One.
Ученые предполагают, что к 2050 году температура воды в Мировом океане вырастет на два градуса Цельсия, а к 2100 году — уже на четыре градуса Цельсия по отношению к текущему уровню. Это приведет к изменению видового состава морских экосистем, особенно в зоне тропиков. В настоящее время одной из лучших площадок для исследования отклика экосистем на потепление и составления прогнозов будущих изменений считается Японское море: за XX век его температура выросла на 1,7 градуса Цельсия (в то время как Мировой океан прогрелся лишь на 0,53 градуса Цельсия). Кроме того, вдоль береговой линии Японского моря располагаются атомные станции, которые забирают из моря воду для охлаждения, и возвращают ее более теплой.
Рейджи Масуда (Reiji Masuda) из Университета Киото наблюдал за видовым составом прибрежных экосистем в заливе Вакаса каждую зиму на протяжении 13 лет. Для исследования он выбрал три участка с различными условиями: Отоми, Сезаки и Нагахама. Площадка Отоми расположена в двух километрах ниже течения от точки сброса теплых вод с Такахамской АЭС, и температура воды там на два градуса Цельсия выше, чем в среднем по Японскому морю. В течение первого этапа наблюдения (с 2004 по 2012 год) АЭС работала, но после 2012 года из-за катастрофы на АЭС Фукусимы была выведена из эксплуатации, и во время второго этапа (с 2013 по 2017 годы) уже была не активна. В Сезаки находится угольная электростанция, которая также сбрасывает теплые воды в океан и не прекращала свою работу. Площадку в Нагахаме японский океанолог выбрал в качестве фоновой — на ней отсутствует тепловое воздействие.
На каждом участке проводился учет рыб с помощью подводной видеосъемки на акватории 1200 квадратных метров, которую камеры охватывали по линейным трансектам на глубине приблизительно 3-10 метров от поверхности воды. У каждой обнаруженной рыбы определялся вид и ее принадлежность к группе тропических, субропических или умеренных обитателей согласно классификации FishBase, чтобы оценить смену сообществ с изменением температуры и сравнить периоды активности АЭС и ее отключения.
Динамика видового богатства (количества биологических видов в сообществе) и видового обилия (количества особей каждого вида) на трех площадках — Отоми, Сезаки и Нагахама в условиях эксплуатации АЭС и в условиях ее отключения.
На площадке в Отоми, располагавшейся ближе всего к стокам АЭС, до 2012 года наблюдалось обилие тропических видов рыб. На остальных площадках, напротив, доминировали обитатели умеренных широт, причем влияния угольной электростанции на температуру воды и динамику популяций выявлено не было. Результаты исследования показали, что вывод АЭС из эксплуатации причинил ущерб биоразнообразию в японском море, особенно на ближайшем участке в Отоми: количество тропических видов рыб в 2013-2017 годы было значительно ниже, чем в 2004-2012 (p0,01). Некоторые представители этой группы, в частности Pomacentrus coelestis и Stethojulis interrupta, теперь считаются вымершими в заливе Вакаса. Уже через 30 лет ученые ожидают потепление воды на два градуса Цельсия, и теперь есть основания полагать, что ценные промысловые рыбы умеренных широт, которые составляют основу рациона жителей Японии, будут замещаться тропическими видами.
Изменения видового состава морских экосистем происходит прямо сейчас: так, ученые обнаружили, что многие обитатели Мирового океана предпочли переместиться из экваториальных областей своих ареалов по направлению к полюсам.
Площадки наблюдения за динамикой видового состава морских экосистем в Японском море