Повышение температуры океана, усиление закисления и распространение зон с низким содержанием кислорода резко изменят биоразнообразие глубоководного дна океана с 200 до 6000 метров под поверхностью. Влияние этих экосистем на общество только начинает осознаваться, но эти обширные воздействия могут изменить эти среды и их роль в функционировании планеты.Результаты исследования, проведенного при поддержке Фонда Тоталь и других организаций, были опубликованы на этой неделе в журнале Elementa.
«Биоразнообразие во многих из этих областей определяется скудным количеством пищи, достигающей морского дна, и в течение следующих 80 с лишним лет — в определенных частях мира — это количество пищи сократится вдвое», — сказал Эндрю Тербер. , морской эколог из Университета штата Орегон и соавтор исследования. «Мы, вероятно, увидим сдвиг в преобладании более мелких организмов. Некоторые виды будут процветать, некоторые мигрируют в другие районы, а многие умрут.«В некоторых частях света, вероятно, будет больше медуз и кальмаров, например, и меньше рыбы и холодноводных кораллов».
В исследовании использовались прогнозы из 31 модели земной системы, разработанной для Межправительственной группы экспертов по изменению климата, чтобы предсказать, как к 2100 году изменятся температура, количество кислорода, кислотность (pH) и кормовая обеспеченность глубоководного дна. Авторы обнаружили, что эти модели предсказывают, что глубоководная температура океана на «бездонном» морском дне (глубиной от 3000 до 6000 метров) вырастет на 0,5-1,0 градуса (Цельсия) в Северной Атлантике, Южном и Северном Ледовитом океанах к 2100 году по сравнению с тем, что есть сейчас. .Температура на «батиальных» глубинах (от 200 до 3 000 метров) вырастет еще больше — согласно прогнозам, в некоторых частях этого глубоководного дна в Тихом, Атлантическом и Северном Ледовитом океанах температура повысится почти на 4 градуса (C).«Хотя четыре градуса на суше не кажутся большими, это серьезное изменение температуры в этих средах», — сказал Тербер. «Это эквивалентно появлению лета впервые за тысячи или миллионы лет».
По словам Тербера, чрезмерная нехватка еды усугубится из-за потепления.«Повышение температуры увеличит метаболизм организмов, живущих на дне океана, а это означает, что им потребуется больше еды в то время, когда ее будет меньше».По словам Эндрю Свитмана, исследователя из Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге и ведущего автора исследования, большая часть морских глубин уже испытывает острую нехватку пищи, но скоро наступит голод.
«Бездонные океанические среды, глубина которых превышает 3000 метров, являются одними из самых бедных с пищей регионов на планете», — сказал Свитман. «Эти среды обитания в настоящее время зависят от меньшего количества углерода на квадратный метр в год, чем содержится в одном кубике сахара. На больших участках бездны это крошечное количество пищи сократится вдвое, а для среды обитания, покрывающей половину Земли, последствия этого будет огромным ".Исследователи говорят, что воздействие на глубоководный океан вряд ли останется там.
Ожидается, что повышение температуры океана приведет к усилению стратификации в одних районах и увеличению апвеллинга в других. Это может изменить количество питательных веществ и кислорода в воде, которая возвращается на поверхность из морских глубин. По словам Тербера, эта вода с низким содержанием кислорода может повлиять на прибрежные сообщества, в том числе на предприятия коммерческого рыболовства, которые вылавливают донную рыбу в глубоких водах моря, особенно в таких районах, как тихоокеанское побережье Северной Америки.«Десять лет назад мы даже видели, как вода с низким содержанием кислорода становится настолько мелкой, что убивает огромное количество крабов Дандженс», — отмечает Тербер. «Смерть была огромной».
Скорее всего от сокращения продовольствия пострадают районы северной и южной частей Тихого океана, Северной и Южной Атлантики, а также Северной и Южной Индийского океанов.«Северная Атлантика, в частности, пострадает от более высоких температур, подкисления, недостатка пищи и кислорода», — сказал Тербер. «Вода в этом регионе впитывает углерод из атмосферы, а затем отправляет его по всему земному шару, поэтому она, вероятно, первой ощутит на себе тяжесть изменений».Тербер, преподаватель Колледжа Земли, океана и атмосферы штата Орегон, ранее публиковал статьи о «услугах» или преимуществах, предоставляемых глубоководной средой океана.
Глубокое море играет важную роль во многих процессах, влияющих на климат Земли, в том числе действует как «сток» для парниковых газов и помогает компенсировать растущее количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу.Этим местообитаниям угрожают не только высокие температуры и увеличение углекислого газа; они все чаще используются в рыболовстве и исследуются горнодобывающими предприятиями для добычи полезных ископаемых.
«Если мы оглянемся на историю Земли, то увидим, что небольшие изменения в глубинах океана вызвали огромные сдвиги в биоразнообразии», — сказал Тербер. «Эти сдвиги были вызваны теми же воздействиями, которые, по прогнозам нашей модели, произойдут в ближайшем будущем. Мы думаем о глубоких океанах как о невероятно стабильных и слишком обширных, чтобы воздействовать на них, но не требуется большого отклонения, чтобы создать радикально измененный среда.