Эта «зона минимального pH» в 10 раз более кислая, чем поверхностные воды залива, и может представлять опасность для множества экономически и экологически важных морских видов, включая устриц, крабов и рыб, говорят исследователи. Они добавляют, что сокращение количества организмов с оболочкой из карбоната кальция, особенно устриц, может препятствовать способности залива справляться с повышением кислотности.
Результаты исследования публикуются на этой неделе в Nature Communications.«Устрицы и другие двустворчатые моллюски обладают встроенным эффектом Tums, который естественным образом помогает заливу справляться с агрессивной водой», — сказал Джордж Вальдбассер, морской эколог из Университета штата Орегон и соавтор исследования. «Они создают большое количество структур карбоната кальция, которые могут сдерживать увеличивающееся количество углекислого газа, попадающего в залив.«Однако чрезмерный сбор и болезни уменьшили количество устриц, и мы видим результаты».
Ведущий автор Вей-Джун Кай из Университета Делавэра провел исследование, которое показало, что уровень pH в этом стратифицированном слое воды составляет около 7,4, что почти на единицу ниже, чем в поверхностных водах, где средний pH составляет около 8,2. Эту коррозионную зону, вероятно, вызвала комбинация факторов, включая гипоксию и образование токсичного сероводорода в придонных водах, смешивающихся с другими слоями залива.
«Это исследование впервые показывает, что окисление сероводорода и аммиака из придонных вод может быть основным фактором снижения pH в прибрежных океанах и может привести к более быстрому подкислению прибрежных вод по сравнению с открытым океаном», — сказал Кай. .Предыдущие исследования, в том числе работа Вальдбассера, показали, что сельскохозяйственные питательные вещества, попадающие в Чесапикский залив, постепенно снижают уровень кислорода в придонных водах — процесс, известный как гипоксия, — а также подкисляют залив быстрее, чем морские воды океана. Животным нужен кислород, чтобы жить, и без него они умирают. Бактерии, однако, могут «дышать» без кислорода, часто производя сероводород, что еще больше увеличивает потребность в кислороде, а также усиливает подкисление, сказал Вальдбассер.«Гипоксия в этом случае приводит к усилению закисления», — отметил он. «Если бы там было больше устриц, они помогли бы вытаскивать корм из воды, снизить потребность в кислороде и изолировать углерод из системы.
Теперь подкисление таково, что мы должны быть обеспокоены тем, что это усложнит жизнь некоторым морским организмам. для производства панцирей из карбоната кальция. Мы еще не знаем, каковы эти пороговые значения ».Было доказано, что устрицы чувствительны к изменениям подкисления, особенно на Западном побережье, где несколько лет назад коррозионные воды серьезно повлияли на промышленность. Вальдбассер и коллега из OSU Берк Хейлз помогли производителям смягчить проблему, определив время дня, когда местные уровни подкисления были ниже, чтобы инкубаторы могли использовать более благоприятные воды для выращивания своих устриц.
По словам Вальдбюссера, устрицы Восточного побережья — это другой вид, и на самом деле они могут быть несколько более выносливыми, чем тихоокеанские устрицы Западного побережья. Но научное понимание того, сколько кислотности они могут выдержать, ограничено.
«Мы знаем, что в некоторых районах Чесапикского залива, где была высокая кислотность, устрицы выжили, но мы не знаем, есть ли субпопуляции, которые обладают большей устойчивостью, и каков порог их способности создавать раковины. "Вальдбюссер сказал, что отдельные устрицы могут фильтровать до 50 галлонов воды каждый день. Исследователи подсчитали, что до поселения европейцев в Чесапикском заливе было так много устриц, что они могли отфильтровать весь залив за три дня. По его словам, сегодня это займет примерно 300 дней из-за меньшего количества устриц и большего количества питательных веществ в воде.
«В результате дноуглубительных работ в заливе в 1950-х и 1960-х годах было удалено много устричных раковин, которые послужили основой для создания устричных рифов», — сказал Вальдбассер, который начал свои исследования устриц и подкисления в Университете Мэриленда более 10 лет назад, прежде чем приехать в Штат Орегон.«С 1980-х годов многие рестораны на Восточном побережье участвовали в программе по переработке устриц в залив, чтобы создать больше среды обитания, но этого было недостаточно, чтобы заменить то, что было изъято».