Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Повышение кислотности океана из-за изменения климата повредит чешую акул

Jacqueline Dziergwa et al. / Scientific Reports, 2019

Долгосрочное пребывание в воде с уровнем кислотности, которого мировой океан по прогнозам достигнет к 2300 году, приводит к частичному повреждению чешуек гадюковых южноафриканских кошачьих акул. Такой вывод сделали ученые из Германии и ЮАР, которые содержали акул этого вида в воде с разной кислотностью на протяжении более двух месяцев, а затем сравнили структуру чешуек до и после экспериментов. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Промышленность и прочая деятельность человечества на протяжении последних веков привела к относительно резкому росту концентрации углекислого газа в мировой атмосфере. Согласно последнему отчету Всемирной метеорологической организации, опубликованному в ноябре, в 2018 году она составляла в среднем 407,8 миллионных объемных долей (ppm) — в полтора раза выше, чем в 1750 году. Самое известное следствие увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере заключается в усилении парникового эффекта. Однако помимо этого он влияет и на другие глобальные климатические процессы, в том числе на повышение кислотности океанов.

Дело в том, что около 30 процентов антропогенного (сформированного в результате деятельности человечества) углекислого газа поглощается мировым океаном, вследствие чего в нем формируется углекислота. С начала индустриальной эпохи во многом из-за этого процесса pH мирового океана снизился примерно на 0,1, что соответствует повышению кислотности на 26 процентов. При этом в некоторых регионах происходит периодический сезонный подъем глубинных вод и серьезное снижение уровня pH со среднего 8,1 до 7,4-7,6 на протяжении нескольких дней.

Обитающие в таких регионах морские организмы, в том числе гадюковая южноафриканская кошачья акула (Haploblepharus edwardsii), способны адаптироваться к изменению pH: этот вид умеет подстраивать pH крови под изменение pH окружающей воды. Однако прогнозы показывают, что к 2300 году средний pH может снизиться до 7,3, а длительность и частота локальных изменений pH может вырасти. Некоторые виды, в том числе H. edwardsii, из-за высокой продолжительности жизни и других эволюционных особенностей могут не успеть приспособиться к таким изменениям.

Лутц Ауэрсвальд (Lutz Auerswald) из Стелленбосского университета и его коллеги из ЮАР и Германии экспериментально проверили, как относительно долгосрочное изменение pH окружающей воды влияет на гадюковую южноафриканскую кошачью акулу. Они отобрали 66 акул для исследования краткосрочного изменения pH (на 32 часа) и еще 13 для долгосрочного исследования длительностью девять недель. Во время экспериментов акул из разных групп содержали в аквариумах с водой с разным уровнем pH от 7,31 до 8,05.

Исследование крови показало, что в обоих случаях (кратковременном и долговременном изменении кислотности) акулы хорошо приспосабливают кислотно-щелочной баланс под изменения окружающей среды. Однако исследование чешуек показало, что в группе, которая подвергалась сильному снижению pH на протяжении девяти недель, на чешуйках происходила заметная коррозия. У акул, которых содержали девять недель при нормальном уровне pH, около 9 процентов чешуек было повреждено, тогда как у акул, которые провели девять недель при pH на уровне 7,36, были повреждены 25 процентов чешуек.

Авторы не исследовали этот аспект отдельно, но отмечают, что подобная статистика должна наблюдаться и на зубах, потому что они имеют аналогичное чешуйкам строение. Кроме того, они предполагают, что повреждение чешуек способно снизить скорость акул, потому что исследования показывают, что поверхностная структура чешуек у акул отвечает за 12 процентов скорости из-за особенностей поведения жидкости вблизи поверхности. Снижение скорости в свою очередь может привести к меньшей эффективности охоты, а также к медленному выводу метаболического углекислого газа из крови.

Прогнозируемый рост кислотности мирового океана связывают и с другими негативными последствиями для рыб. Например, в прошлом году ученые пришли к выводу, что это снизит обоняние у промысловых рыб, что в свою очередь снизит их способность реагировать на появление хищников.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.