100 лет микроскопических раковин свидетельствуют о «двойном ударе» по водам у берегов Калифорнии

Эмили Осборн, морской ученый из программы NOAA по изучению закисления океана, рассматривает образец осадка, взятый в бассейне Санта-Барбара у берегов Калифорнии, который содержит недавно отложенные микроскопические раковины фораминифер. Кредит: NOAA

В ходе первого в своем роде исследования ученые NOAA и их партнеры из академических кругов использовали 100-летний опыт изучения микроскопических раковин, чтобы показать, что прибрежные воды у берегов Калифорнии закисляются в два раза быстрее, чем в среднем по мировому океану, причем под прицелом находится предложение морепродуктов.

В прибрежных водах Калифорнии сосредоточены одни из самых ценных в экономическом отношении рыбных ресурсов страны, включая лосося, крабов и моллюсков. В то же время эти промыслы являются одними из наиболее уязвимых с точки зрения потенциального вредного воздействия закисления океана на морских обитателей. Повышение кислотности океана вызвано поглощением океаном избыточного количества углекислого газа из атмосферы.

100 лет и 2 000 раковин спустя

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, ученые изучили около 2 тыс. раковин микроскопических животных, называемых фораминиферами, взяв образцы керна с морского дна у берегов Санта-Барбары и измерив, как изменились раковины этих животных за столетие.

(Щелкните на изображении для полного просмотра.) Эти разноцветные пятна — крошечные раковины фораминифер, извлеченные из ила образцов керна, как видно под микроскопом. Кредит: NOAA

Каждый день раковины мертвых фораминифер выпадают на дно океана и в конце концов покрываются осадочным слоем. Слои осадка, содержащие раковины, образуют вертикальную запись изменений. Ученые проследили, как слой за слоем изменяется толщина раковин.

«Измеряя толщину раковин, мы можем дать очень точную оценку уровня кислотности океана в то время, когда фораминиферы были живы», — говорит ведущий автор работы Эмили Осборн, которая использовала эту новую методику для создания самой длинной записи о закислении океана с помощью прямых измерений морских видов. Она измеряла раковины в кернах, представляющих собой отложения, датируемые 1895 годом.

Изображение раковины фораминиферы увеличено в 650 раз с помощью сканирующего электронного микроскопа. Кредит: NOAA

Окаменелости также выявили неожиданную цикличность: Хотя общая кислотность вод со временем повышалась, в раковинах были обнаружены десятилетние изменения в повышении и понижении кислотности. Эта закономерность совпадает с Тихоокеанским декадальным колебанием — естественным циклом потепления и похолодания. Выбросы углекислого газа, вызванные деятельностью человека, приводят к закислению океана, однако эти естественные колебания также играют важную роль в ослаблении или усилении закисления океана.

«Во время прохладных фаз Тихоокеанского декадального колебания усиление ветров в океане приводит к тому, что богатые углекислым газом воды поднимаются к поверхности вдоль западного побережья США», — говорит Осборн, ученый из Программы NOAA по борьбе с закислением океана. «Это похоже на двойной удар, усиливающий закисление океана в этом регионе мира».

Ученые надеются на основе новых исследований узнать больше о том, как изменения в подкислении океана могут влиять на другие аспекты морской экосистемы.

Справка: «Decadal variability in twentieth-century ocean acidification in the California Current Ecosystem» Emily B. Osborne, Robert C. Thunell, Nicolas Gruber, Richard A. Feely and Claudia R. Benitez-Nelson, 16 декабря 2019 г., Nature Geoscience . DOI: 10.1038/s41561-019-0499-z