Подкисление Северного Ледовитого океана лишит моллюсков кальция
Jens Terhaar et al. / Nature, 2020.
К 2100 году Северный Ледовитый океан ожидает увеличение запасов углерода с 7,5 ± 2,7 до 9,0 ± 1,6 миллиарда тонн. Это приведет к подкислению воды и уменьшению запасов арагонита и кальцита за счет их частичного растворения. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature, это представляет большую опасность для морских организмов-кальцификаторов, которые используют минералы кальция в жизненном цикле: например, моллюсков.
Океан активно поглощает углекислый газ из атмосферы, смягчая последствия глобального изменения климата. Однако этот процесс не проходит бесследно: в результате растворения CO2 морская вода становится кислее, что оказывает прямое влияние на биогеохимические процессы, протекающие в ней. Снижение pH сказывается на морских обитателях, включая ракообразных, моллюсков, иглокожих и костистых рыб. В особенности чувствительны к нему организмы-кальцификаторы, которым необходимы минералы кальция (арагонит и кальцит) для осуществления жизненного цикла: в кислой среде степень насыщения этих минералов снижается — они частично растворяются и не могут выполнять защитные функции.
Ученые под руководством Дженса Терхара (Jens Terhaar) из Университета Сорбонны сделали прогноз подкисления воды в Северном Ледовитом океане, изменения ее плотности и насыщения по отношению к арагониту и кальцу на наконец XXI века, используя данные 11 гидрохимических моделей арктических морей. В работе они уделяли внимание показателям растворенных неорганических углерода, фосфора и кремния; общей щелочности, температуры и солености на разных глубинах. Динамика антропогенных выбросов углекислого газа учитывалась в соответствии со сценарием RCP8.5.
Рисунки a, b и c отражают современную среднегодовую плотность воды в приповерхностном слое Северном Ледовитом океане в соответствии с данными Атласа Мирового океана 2013, модели IPSL-CM5A-LR и модели NorESM1-ME. Жирные черные линии соответствуют регионам суши, которые вносят наибольший вклад в подкисление морской воды. Рисунки d и e содержат прогноз изменения показателя плотности воды к 2100 году с соответствии с моделями IPSL-CM5A-LR и NorESM1-ME.
Jens Terhaar et al. / Nature, 2020.
Авторы исследования оценили вероятные запасы углерода в Северном Ледовитом океане в 9,0±1,6 миллиарда тонн к 2100 году — это превосходит ранее опубликованные оценки накопления углерода и подкисления арктических вод (7,5 ± 2,7 миллиарда тонн).
А и В — мультимодельные вертикальные профили усредненных по бассейну Ωarag (степень насыщения арагонита) и Ωcalc (степень насыщения кальцита) в 2100 году с соответствующим стандартным отклонением (n = 11).
Jens Terhaar et al. / Nature, 2020.
Также ученые отметили, что степени насыщения арагонита и кальцита к концу века в водах Северного Ледовитого океана снизятся с 0,81 ± 0,09 до 0,76 ± 0,06 и с 1,27 ± 0,14 до 1,19 ± 0,09 соответственно. Авторы исследования подчеркнули, что полученные ими результаты означают бóльшую, чем предполагалось ранее, опасность для морских организмов-кальцификаторов из-за растущего подкисления вод Северного Ледовитого океана.
Глобальное изменение климата оказывает значительное влияние на арктические экосистемы, активируя целый ряд разрушительных механизмов: так, потепление вод в северной части Атлантического океана стало причиной массового вымирания теплолюбивого планктона, а к 2050 году Арктика может полностью лишиться морского льда на летний период, что несет угрозу популяциям белого медведя
Марина Попова
