Когда мы сжигаем уголь, нефть или газ, образующийся углекислый газ выбрасывается в атмосферу, где действует как парниковый газ. Парниковые газы, выделяемые в результате деятельности человека, влияют не только на атмосферу; они также оказывают негативное влияние на Мировой океан. Частично это связано с общим потеплением, вызванным изменением климата.
Но также со временем большая часть углекислого газа в атмосфере поглощается океаном, где он вступает в реакцию с морской водой с образованием кислоты, разъедающей коралловые рифы, моллюсков и других морских обитателей. Этот процесс известен как «закисление океана».Коралловые рифы особенно уязвимы для процесса закисления океана, потому что архитектура рифов строится за счет нарастания карбоната кальция, называемого кальцификацией, что становится все труднее по мере увеличения концентрации кислоты и снижения pH окружающей воды. Ученые предсказывают, что из-за процесса подкисления рифы могут перейти от нарастания карбонатов к растворению в течение столетия.
Предыдущие исследования продемонстрировали масштабное сокращение коралловых рифов за последние десятилетия. Работа другой группы, возглавляемой Калдейрой, показала, что темпы кальцификации рифов были на 40 процентов ниже в 2008 и 2009 годах, чем в тот же сезон 1975 и 1976 годов. и насколько это вызвано потеплением, загрязнением и чрезмерным выловом рыбы.Команда манипулировала щелочностью морской воды, текущей над рифовой равниной у австралийского острова Уан-Три на юге Большого Барьерного рифа. Они приблизили pH рифа к тому, что было в доиндустриальный период, основываясь на оценках атмосферного углекислого газа той эпохи.
Затем они измерили кальцификацию рифа в ответ на это повышение pH. Они обнаружили, что скорость кальцификации в этих измененных доиндустриальных условиях была выше, чем сегодня.«Наша работа представляет собой первое убедительное свидетельство экспериментов с естественной экосистемой, что закисление океана уже замедляет рост коралловых рифов», — сказала Олбрайт. «Закисление океана уже сказывается на сообществах коралловых рифов. Это больше не страх за будущее; это реальность сегодняшнего дня».
Повышение щелочности океанской воды вокруг коралловых рифов было предложено в качестве геоинженерной меры для спасения мелководных морских экосистем. Эти результаты показывают, что эта идея может быть эффективной. Однако практическая реализация таких мер была бы практически невозможна в любых масштабах, кроме мельчайших.
«Единственный реальный и надежный способ защитить коралловые рифы — это глубоко сократить выбросы углекислого газа», — сказал Калдейра. «Если мы не примем меры по этой проблеме очень быстро, коралловые рифы — и все, что от них зависит, включая дикую природу и местные сообщества — не доживут до следующего столетия».Олбрайт представит это исследование в понедельник, 22 февраля, на совещании по наукам об океане 2016 г., спонсором которого являются Ассоциация наук лимнологии и океанографии, Океанографическое общество и Американский геофизический союз.
Другие члены команды: Лилиан Калдейра из Карнеги, Лестер Квятковски, Яна Макларен (также из Стэнфордского университета), Яна Небучина, Джулия Понграц (сейчас в Институте метеорологии Макса Планка), Кэтрин Рике, Кенни Шнайдер (сейчас в Еврейском университете им. Иерусалим), Марин Сесбуэ и Кай Чжу (ныне в RiceUniversity); а также Джессика Хосфельт и Аарон Нинокава из Калифорнийского университета в Дэвисе, Бенджамин Мейсон из Стэнфордского университета, Таня Ривлин из Еврейского университета в Иерусалиме, Кэтрин Шамбергер из Океанографического института Вудс-Хоул и Техасского университета AM и Кеннеди Вулф из Сиднейского университета.
Эта работа была поддержана Научным институтом Карнеги и Фондом инновационных исследований климата и энергетики.