Богатое разнообразие жизни в одном из крупнейших мест обитания на Земле может сократиться к концу века из-за климатического кризиса.
Мезопелагическая зона океана, также называемая «сумеречной зоной», расположена на глубине от 656 до 3280 футов (от 200 до 1000 метров) ниже поверхности.
Морской регион, на который приходится примерно четверть объема океана, является домом для миллиардов метрических тонн органического вещества и одним из самых потрясающих биоразнообразий Земли, несмотря на то, что он находится вне досягаемости солнечного света.
Сумеречная зона также является важной средой обитания для морских обитателей, которые ныряют в поисках добычи, например, акулы или фонари, которые днем прячутся в сумеречной зоне, а ночью плывут к поверхностным водам, чтобы кормиться.
Мелкие ракообразные, известные как Megacalanus Princeps, обитают в сумеречной зоне океана на глубине 1000 метров в северо-восточной Атлантике.
Новое исследование предупреждает, что климатический кризис может сократить жизнь в сумеречной зоне на 20-40% к концу века. И если выбросы парниковых газов продолжатся, по оценкам исследователей, жизнь в океаническом регионе может быть сильно истощена в течение 150 лет, а восстановление может оказаться невозможным в течение тысяч лет.
Древние теплые океаны
Палеонтологи и ученые-океанологи объединились для изучения воздействия на сумеречную зону океана во время предыдущих древних событий потепления, чтобы предсказать, как среда обитания может реагировать в будущем из-за глобального потепления. Исследовательская группа изучила керны, взятые с морского дна, которые содержали свидетельства сохранившихся микроскопических раковин планктона.
Со временем раковины из карбоната кальция накапливаются на морском дне, сохраняя информацию о том, какой была окружающая среда во время их жизни. Крошечные раковины эффективно создают временную шкалу того, как океан изменился за миллионы лет.
Исследование с подробным описанием результатов было опубликовано в четверг в журнале Nature Communications .
«Мы все еще относительно мало знаем о сумеречной зоне океана, но, используя данные из прошлого, мы можем понять, что может произойти в будущем», — сказала ведущий автор исследования доктор Кэтрин Крайтон, научный сотрудник Эксетерского университета в США. Королевство, в заявлении.
Согласно исследованию, исследователи сосредоточились на двух теплых периодах, которые произошли 15 миллионов лет назад и 50 миллионов лет назад, когда даже температура океана была «заметно выше, чем сегодня».
«Мы обнаружили, что сумеречная зона не всегда была богатой средой обитания, полной жизни», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Пол Пирсон, почетный профессор Кардиффского университета в Соединенном Королевстве. «В эти теплые периоды в сумеречной зоне жило гораздо меньше организмов, потому что гораздо меньше пищи поступало из поверхностных вод».
Частицы органического вещества с поверхности океана дрейфуют вниз и служат одним из основных источников пищи для жизни в сумеречной зоне. Но прошлые события потепления привели к более быстрому разложению материала бактериями, поэтому меньше его достигло океанского региона.
Согласно исследованию, повышение температуры океана также увеличивает скорость метаболизма организмов, что приводит к увеличению потребности в пище и потреблении кислорода.
«Богатое разнообразие жизни сумеречной зоны развилось за последние несколько миллионов лет, когда океанские воды достаточно остыли, чтобы действовать как холодильник, сохраняя пищу дольше и улучшая условия, позволяющие жизни процветать», — сказал Крайтон.
Луис А. Роша, куратор и заведующий кафедрой ихтиологии Фоллетта в Калифорнийской академии наук, обеспокоен тем, что происходят изменения, которые не были обнаружены из-за того, что сумеречная зона настолько недостаточно изучена, в основном из-за разрыва между финансированием и затратами на исследование этого места. Область, край.
Роча, не участвовавший в исследовании, исследует сумеречную зону и мезофотическую зону прямо над ней, расположенную на глубине от 98 до 492 футов (от 30 до 150 метров) под поверхностью.
«Нет исходных данных для сравнения того, с чем мы измеряем, поэтому это исследование, в котором рассматривается состав палеонтологической летописи с течением времени, является одним из немногих способов, которыми мы можем попытаться понять, как мы вызываем изменение сумеречной зоны». — сказал Роша.
Предсказание будущего
Основываясь на том, что они обнаружили в ходе древних событий потепления, исследователи объединили эти данные с моделированием режима системы Земли — моделированием земного углеродного цикла, когда он движется через землю, море и атмосферу.
Работа команды показала, что в настоящее время происходит в сумеречной зоне и как это может измениться в будущем через десятилетия, века и даже тысячелетия по мере потепления мира.
«Наши результаты показывают, что значительные изменения уже могут происходить», — сказал Крайтон. «Если мы быстро не сократим выбросы парниковых газов, это может привести к исчезновению или исчезновению большей части жизни в сумеречной зоне в течение 150 лет, а последствия этого охватят тысячелетия. Даже будущее с низким уровнем выбросов может иметь значительные последствия, но они будут гораздо менее серьезными, чем сценарии со средними и высокими уровнями выбросов. Наше исследование — первый шаг к выяснению того, насколько уязвима эта среда обитания в океане к потеплению климата».
Исследователи использовали три сценария выбросов, основанных на общих выбросах углекислого газа после 2010 года.
Нижняя оценка составляла 625 миллиардов метрических тонн, средняя - 2 500 миллиардов метрических тонн, а высокая - 5 000 миллиардов метрических тонн.
По оценкам Глобального углеродного бюджета, общие глобальные выбросы углекислого газа в 2022 году составили 40,6 миллиарда метрических тонн. Ежегодные выбросы были близки к этому числу каждый год с 2010 года, поэтому исследователи отметили, что сценарий с низкой оценкой, который они использовали, уже был реализован.
Команда считает, что сценарий средних выбросов будет достигнут примерно через 50 лет, а высокая оценка — чуть более чем через столетие.
«Сумеречная зона играет важную роль в круговороте углерода в океане, потому что большая часть углекислого газа, поглощаемого фитопланктоном, попадает туда, когда его останки опускаются с поверхности океана», — сказал соавтор исследования Джейми Уилсон, научный сотрудник Британского университета. Из Ливерпуля, говорится в сообщении.
«Одна из проблем прогнозирования того, как это движение углерода может измениться в будущем, заключается в том, что в современном океане есть много процессов, которые нужно распутать. Оглядываясь назад на сумеречную зону в прошлые теплые периоды, мы можем определить наиболее важные процессы и использовать их для прогнозирования будущего. Мы обнаружили, что этот естественный круговорот углерода, вероятно, уже меняется и может быть нарушен в будущем».
Согласно исследованию, климатический кризис повлиял на океаны Земли в виде загрязнения, потепления, деоксигенации, закисления и чрезмерного вылова рыбы. Эти последствия заставили защитников природы рассмотреть различные меры защиты, такие как ограничение вредоносной деятельности в океанах.
По словам Роча, защитить сумеречную зону будет сложно, поскольку типичные меры по сохранению, такие как предотвращение рыболовства или глубоководная добыча полезных ископаемых, здесь неприменимы.
«Охраняемая морская зона для (сумеречной зоны) имеет очень мало смысла, потому что воздействия, влияющие на нее, носят глобальный характер», — сказал он. «Что нам действительно нужно для защиты (сумеречной зоны), так это остановить или, по крайней мере, замедлить высокие темпы изменений, которым мы подвергаем климат нашей планеты».
38.6к
