Анализируя высокоточные океанографические данные, исследователи обнаружили, что некоторые участки мирового океана уже как минимум пять лет назад превысили планетарный предел закисления. Уровень насыщения арагонитом — минералом, от которого зависит выживание многих живых организмов, — в отдельных районах достиг тревожного показателя в 17% относительно доиндустриального уровня, тогда как критический порог установлен на отметке 20%. Если выбросы CO₂ продолжат расти, это может привести морские экосистемы к переломному моменту.
Планетарные границы, впервые предложенные в 2009 году, обозначают критические пороги для ключевых биогеофизических процессов Земли. Их превышение может спровоцировать масштабные изменения окружающей среды, ставя под угрозу способность человечества жить и процветать в стабильных условиях.
Эти границы включают изменение климата, темпы утраты биоразнообразия на суше и в море, нарушение циклов азота и фосфора, истощение стратосферного озонового слоя, закисление океанов, глобальное потребление пресной воды, изменение землепользования, химическое загрязнение, а также концентрацию атмосферных аэрозолей.
Превышение этих пределов может иметь катастрофические последствия: появление экстремальных погодных режимов, вызывающих масштабные разрушения, волны жары, ведущие к длительным засухам, учащение лесных пожаров и другие явления. В 2009 году исследования показали, что три из этих границ уже были нарушены; к 2015 году их число увеличилось до четырех, а к 2023 — до шести. Изменение климата относится к числу уже преодоленных пределов из-за непрерывного роста выбросов парниковых газов. Теперь международная команда ученых-планетологов сообщает, что граница, связанная с закислением океанов, была превышена раньше, чем предполагалось, — в результате общее число нарушенных пределов достигло семи.
«Предыдущие исследования океанических и планетарных границ закисления океанов предполагали, что мы близки к этому пределу, но еще не перешли его», —
пояснил Ричард Фили, океанограф NOAA (Национального управления океанических и атмосферных исследований США) и соавтор исследования, в интервью Inside Climate News.
«Этот отчет показывает, что глубинные воды — особенно крайне чувствительные регионы, такие как полярные зоны высоких широт и зоны апвеллинга у западного побережья — уже подверглись значительному воздействию», — добавил он, ссылаясь на исследование, недавно опубликованное в журнале Global Change Biology.
Закисление океанов происходит из-за поглощения морской водой углекислого газа (CO₂) из атмосферы. При растворении CO₂ образует угольную кислоту, что снижает концентрацию карбонат-ионов, необходимых для формирования раковин и скелетов морских видов, таких как кораллы, моллюски и устрицы. Эта химическая реакция снижает pH воды, делая морскую среду более враждебной для многих живых организмов. Замеры последних десятилетий показали, что океаны поглощают больше CO₂, чем до промышленной революции. Средний уровень насыщения арагонитом (минералом на основе карбоната кальция), который оценивался в 20% в тот период, был установлен учеными в качестве контрольного порога для планетарной границы закисления океанов.
«Закисление океанов — это не просто экологический кризис: это бомба замедленного действия для морских экосистем и прибрежных экономик. С усилением закисления наших морей мы теряем ключевые местообитания, от которых зависят бесчисленные морские виды, что имеет серьезные социальные и экономические последствия», —
подчеркнул Стив Уиддикомб из Plymouth Marine Laboratory (PML), сопредседатель GOA-ON (Глобальной сети наблюдения закисления океана) и координатор Цели 14.3 в рамках Целей устойчивого развития ООН. Коралловые рифы, в которых обитает около 25% морского биоразнообразия, находятся под особой угрозой. Их разрушение повлечет масштабные последствия как для морских видов, так и для прибрежных экономик.
«От рифов, поддерживающих туризм, до моллюсковых промыслов, от которых зависят прибрежные сообщества, — мы ставим на карту биоразнообразие и миллиарды долларов экономической стоимости каждый день, пока медлим с действиями», — предупредил он.
Хотя ранее считалось, что океаны еще не преодолели порог закисления, новое исследование показывает, что этот предел был превышен уже как минимум пять лет назад во многих регионах мира. Чтобы прийти к такому выводу, ученые использовали физико-химические измерения уровня кислотности поверхностных вод океана, а также сложное компьютерное моделирование и полевые исследования морских экосистем.
Результаты показали, что к 2020 году глобально океаны были очень близки к планетарной границе закисления, а в некоторых районах она уже была превышена. Около 60% глубоководных зон (начиная с глубины примерно 200 метров) и 40% поверхностных вод перешагнули этот предел. По словам исследователей, последствия уже очевидны: тропические и субтропические коралловые рифы потеряли 43% своих местообитаний, морские бабочки (мелкие полярные моллюски, служащие пищей для китов и других видов) — 61%, а прибрежные ракообразные — 13%.
Наиболее заметные изменения на поверхности наблюдаются в полярных регионах, тогда как на глубине наибольшие нарушения зафиксированы в зонах апвеллинга у западного побережья Северной Америки и вблизи экватора.
«Большинство морских видов обитают не только у поверхности: глубинные воды являются домом для множества растений и животных. Учитывая стремительные изменения в этих слоях, последствия закисления океанов могут оказаться гораздо серьезнее, чем предполагалось», — отметила Хелен Финдлей из PML, ведущий соавтор исследования и руководитель программы по закислению Северо-Восточной Атлантики (NEA-OA).
Важно помнить, что планетарная граница — это не точка необратимого коллапса. Процесс закисления еще можно обратить вспять, существенно сократив выбросы CO₂. Эксперты также рекомендуют сосредоточить усилия на сохранении наиболее уязвимых регионов и видов, одновременно адаптируя меры управления к пока еще относительно стабильным зонам, чтобы повысить их устойчивость.