Темпы потепления опередили возможности фораминифер к адаптации

К концу XXI века планктонные фораминиферы смогут приспособиться к потеплению не более чем на 2,3 градуса Цельсия, тогда как прогнозы возможного потепления достигают четырех градусов. Их численность в мировом океане сократится на 5,7-15,1 процента за счет асимбионтных видов, которым станет не хватать пищи. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Nature.

Современное изменение климата нагревает не только воздух, но и океан. Это происходит медленнее, но многие морские организмы — стенобионты, и они адаптированы к жизни в узком диапазоне изменения факторов окружающей среды — температуры, давления, солености и количества растворенного кислорода, потому что водная среда по сравнению с наземно-воздушной весьма стабильна. Рост температуры даже на доли градуса может оказаться губительным для их организмов и тех организмов, которыми они питаются. Способность морских организмов адаптироваться к изменению климата в прошлом и настоящем остается во многом неопределенной.

Ученые под руководством Ин Жуй (Rui Ying) из Бристольского университета исследовали отклик фораминифер на потепление океана в прошлом и сделали прогноз их возможной адаптации к современному потеплению. Для этого они использовали модель cGENIE, которая позволяет учесть циркуляцию и биогеохимию океана, а также палеоклиматические данные о численности видов планктонных фораминифер из баз ForCenS и MARGO.

Согласно результатам моделирования, фораминиферы смогли адаптироваться к потеплению в конце последнего ледникового периода 19-21 тысячу лет назад. Оптимальная температура для их распространения выросла с 21 до 25 градусов Цельсия. Асимбионтные фораминиферы сохранили свой температурный оптимум в пределах 8-14 градусов, но смогли мигрировать в более высокие широты. Однако авторы отметили, что потепление в ту пору происходило медленнее, чем современное.

Прогнозы показали, что до 2100 года фораминиферы успеют приспособиться к потеплению на 0-2,3 градуса, в то время как потепление составит 1,5-4 градуса (порог в 1,5 градуса фактически уже пройден). Ожидается, что общая биомасса фораминифер к концу века снизится на 5,7-15,1 процента. Это произойдет преимущественно за счет снижения доступности и качества пищи: при быстром потеплении снижается продуктивность фитопланктона, без которого невозможно выживать асимбионтным фораминиферам.

Текущие темпы потепления губительны не только для фораминифер. Недавнее исследование показало, что рост средней температуры воздуха более чем на три градуса Цельсия может привести к исчезновению мезофотических кораллов Большого Барьерного рифа. В таких условиях их перестанет защищать от жары температурная стратификация слоев воды.