Дыхательный коэффициент (rO2:C) в Тихом океане в среднем уже на 15 процентов выше своего постоянного значения и составляет 1,15. Это означает, что в морских экосистемах не хватает кислорода, и наиболее вероятная причина такой тенденции — глобальное изменение климата, которое приводит к потеплению воды и снижению растворимости кислорода в ней. По оценках ученых, к концу XXI века количество кислорода в океане снизится на 3,1-4,7 процента. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
На фоне глобального изменения климата Мировой океан подвергается деоксигенации — чем теплее вода, тем хуже в ней растворяется кислород. Зоны с его пониженным содержанием расширяются, что несет угрозу биоразнообразию морей. Общепринятые климатические модели не слишком точно предсказывают отклик морских экосистем на колебания уровня кислорода из-за неопределенности в регуляции биологического дыхания. В соответствии с классическими расчетами Альфреда Редфилда, молярное отношение O2 к С (или дыхательный коэффициент rO2:C) у планктона составляет единицу, и оно достаточно статично: поначалу в ходе исследований не удалось обнаружить его систематические пространственные вариации. Поэтому в моделях величина rO2:C принимается за константу. Однако в более поздних работах стабильность дыхательного коэффициента подверглась сомнениям, что привело к необходимости пересмотреть соотношение Редфилда и его влияние на морские биогеохимические циклы.
Ученые под руководством Эллисон Морено (Allison R. Moreno) из Калифорнийского университета в Ирвайне исследовали изменения в морской геохимии биогенных элементов под влиянием глобального изменения климата. В рамках программы GO-SHIP они отбирали образцы морской воды для определения количества твердого органического углерода по трансекте, протянутой вдоль Тихого океана от побережья Сан-Диего до Антарктиды. Данные инструментальных наблюдений океанологи сопоставляли с глобальными моделями CESM и CMIP5 для составления прогноза на ближайшие столетия.
Оказалось, что снижение количества растворенного в воде кислорода приводит к повышению дыхательного коэффициента, а также к усилению денитрификации. Актуальные данные инструментальных наблюдений показали, что в большей части тропической и субтропической акватории Тихого океана уже наблюдается дефицит кислорода и связанный с ним дефицит азота, что в итоге приводит к снижению чистой первичной продукции. При этом средний rO2:C по Тихому океану уже на 15 процентов выше своего общепринятого значения и составляет 1,15.
Моделирование в соответствии со сценарием RCP8.5 (который подразумевает отсутствие ограничений на антропогенные выбросы парниковых газов и реализуется в текущий момент) показало, что к 2100 году количество растворенного кислорода в Тихом океане уменьшится на 3,1-4,7 процента. При этом rO2:C увеличится в среднем на 0,2 по отношению к текущему.
Авторы исследования подчеркнули, что использование дыхательного коэффициента в климатическом моделировании должно учитывать региональные особенности (так, в приполярных широтах даже в эпоху антропогенного изменения климата rO2:C не превышает 0,97, а в субтропических широтах его значение уже перешагнуло единицу). Также они отметили, что результаты их исследования позволяют предположить более серьезный дефицит кислорода в океане, чем считалось ранее.
Глобальное изменение климата может оказывать влияние на планетарные циклы химических элементов с самых разных сторон. Так, недавно ученые выяснили, что опреснение северной Атлантики, которое происходит из-за таяния покровных ледников, приводит к ослаблению атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции и снижению ее способности поглощать углекислый газ в северном полушарии.
Марина Попова
Животные происходят с частного ранчо, где их разводили ради рогов
Специалисты по охране природы в течение десяти лет выпустят в заповедниках и национальных парках по всей Африке более двух тысяч южных белых носорогов (Ceratotherium simum simum). Как сообщает New Scientist, животные ранее принадлежали предпринимателю Джону Хьюму (John Hume), который выращивал их на ранчо площадью 8500 гектаров в Южной Африке. Хьюм срезал живым носорогам рога и хранил их, надеясь заработать, когда торговля ими будет легализована (а полученные деньги потратить на сохранение вида). Однако этого так и не произошло, поэтому минувшей весной предприниматель выставил ранчо на торги. На этой неделе некоммерческая организация African Parks, которая управляет охраняемыми территориями в двенадцати странах Африки, заявила, что приобрела ранчо Хьюма вместе со всеми носорогами. Теперь сотрудники African Parks намерены каждый год выпускать примерно по триста из них в тех заповедниках и национальных парках, где они смогут найти достаточно пищи и где будут надежно защищены от браконьеров. Белые носороги с ранчо Хьюма будут использоваться для создания новых популяций вида и пополнения существующих. Например, часть особей может отправиться в национальный парк Гарамба на северо-востоке Демократической Республики Конго, где носорогов пока немного.