По мере изменения климата и повышения температуры воды, океаны постепенно утрачивают свою способность поддерживать жизнь. Это создает серьезную опасность для морских экосистем и рыболовной отрасли во всем мире.
Unsplash
Новое исследование американских ученых, опубликованное в журнале Nature Climate Change, обнаружило глобальные изменения в процессе фотосинтеза.
Изучив спутниковые данные за период с 2003 по 2021 год, специалисты из Университета Дьюка и других американских институтов пришли к выводу, что, несмотря на увеличение зеленой массы на суше, мировой океан демонстрирует снижение своей продуктивности.
Феномен Ла-Нинья завершился: какие погодные условия ожидаются в 2025 году
Явление Эль-Ниньо ослабевает, что вызывает вопросы о возможном наступлении глобального похолодания на планете?
В фокусе внимания исследователей находится показатель «чистой первичной продукции». Он представляет собой разницу между количеством углерода, усваиваемым растением или водорослью в процессе фотосинтеза, и тем объемом, который они выделяют при дыхании. Фактически, это чистая энергия, лежащая в основе всей пищевой цепи, а также важный механизм поглощения углекислого газа из атмосферы.
Анализ полученных данных свидетельствует о заметном увеличении продуктивности наземных экосистем, которые ежегодно поглощают около 200 миллионов тонн углерода – это на большее количество, чем раньше. Наибольший вклад в это «озеленение» внесли области умеренных и высоких широт. Повышение температуры климата увеличило продолжительность вегетационного периода и улучшило температурные условия в этих регионах. Однако в тропиках Южной Америки, являющихся одним из ключевых «легких» планеты, подобной положительной тенденции не зафиксировано.
В мировом океане наблюдается совершенно иная картина. Производительность фотосинтеза, осуществляемого преимущественно микроскопическими водорослями, или фитопланктоном, уменьшается примерно на 100 миллионов тонн углерода ежегодно. Заметнее всего это снижение проявляется в тропических и субтропических водах, в особенности в Тихом океане.
Потепление также является фактором, но оказывает иное воздействие. Нагревание верхних слоев воды усиливает их разделение, или стратификацию. В результате теплые слои перестают смешиваться с более холодными и богатыми питательными веществами глубинными водами, оставляя фитопланктон у поверхности без «сырья» для фотосинтеза.
Несмотря на снижение поглощения углерода в океане, общий мировой баланс сохраняет положительное значение, поскольку поглощение на суше компенсирует его, обеспечивая годовой прирост в 100 миллионов тонн углерода.
В ходе исследования была обнаружена еще одна значимая особенность: океан проявляет большую восприимчивость к кратковременным изменениям климата, например Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Именно этот фактор обуславливает годовые колебания системы, в то время как более медленно реагирующая суша формирует долгосрочную тенденцию.
Снижение продуктивности в тропических океанах напрямую влияет на самые богатые с точки зрения биоразнообразия зоны Земли, что сказывается на состоянии морских пищевых цепей и рыболовства, от которого зависят экономики многих стран. Теперь ученые должны определить, как долго растущая мощь наземных экосистем сможет компенсировать нарастающую слабость океана.