Новое исследование, проведённое в Сент-Эндрюсском университете, показало, что из-за увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере некоторые прибрежные районы закисляются гораздо быстрее, чем предполагалось, что представляет серьёзную угрозу для экономики прибрежных районов по всему миру.
Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере напрямую влияет на состояние океана: чем больше CO2 выбрасывается, тем больше его поглощает морская вода, что вызывает постепенное повышение её кислотности.
В статье, опубликованной в Nature Communications, по мнению ученых, изучение Калифорнийского течения демонстрирует, что процессы апвеллинга в океане способствуют усилению закисления морской воды.
Апвеллинг представляет собой процесс подъема насыщенных питательными веществами и имеющих пониженную кислотность глубоководных вод вдоль береговой линии. По мере того, как органические соединения из поверхностных слоев океана погружаются на большую глубину, микроорганизмы постепенно разлагают их в результате химической реакции, в ходе которой выделяется CO2 и увеличивается кислотность морской воды. При подъеме глубинных вод, кислота переходит в реакцию с атмосферным CO2, что приводит к дальнейшему повышению кислотности водных масс.
Анализируя образцы кораллов, доставшиеся из прошлых эпох, и изучая изотопные следы бора в их структуре, исследователи смогли воссоздать картину изменений кислотности в XX веке. После этого они использовали региональную океаническую модель для прогнозирования изменений кислотности, ожидаемых в XXI веке.
Согласно результатам исследования, в районах апвеллинга закисление океана протекает быстрее, чем предполагалось бы, исходя только из увеличения концентрации CO2 в атмосфере. Это обусловлено тем, что поднимающиеся из глубин водные массы уже обладают повышенной кислотностью, а вызванное деятельностью человека повышение уровня CO2 приводит к дальнейшему усилению этого процесса.
Экосистемы апвеллинга отличаются высокой продуктивностью и играют важную роль в мировом рыболовстве. В связи с этим, изучение их реакции на рост концентрации CO2 необходимо не только для океанографических исследований, но и для поддержания рыболовства, а также для оценки потенциальной уязвимости океанической среды.
Доктор Хана Юрикова, старший научный сотрудник Школы наук о Земле и окружающей среде, отметила, что прогнозирование реакции систем апвеллинга на изменение климата представляет собой сложную задачу, поскольку антропогенное воздействие переплетается с естественными процессами, вызывающими закисление океана».
Калифорнийское течение служит образцом для других подобных систем, таких как течение Гумбольдта, расположенное у побережья Перу, а также Бенгельское и Канарское течения, омывающие западные берега Африки.
По словам соавтора исследования, доктора Джеймса Рэя, увеличение кислотности океана несёт в себе значительную опасность для морских экосистем и для тех общин и экономик, которые зависят от них. Меры по борьбе с изменением климата, в том числе использование тепловых насосов и электромобилей, способны также снизить закисление океана, поэтому их поддержка является необходимой».
[Фото: University of St Andrews / Hana Jurikova]