Прибрежные моря кислеют быстрее прогнозов: новые данные учёных тревожат океанологов

Учёные обнаружили, что прибрежные моря кислеют значительно быстрее, чем считалось ранее. Новые данные свидетельствуют: зоны апвеллинга — регионы, где глубинная вода поднимается к поверхности, — могут испытывать ускоренное падение pH, что несёт риски для морских экосистем, рыболовства и экономик, зависящих от прибрежных ресурсов. К таким выводам пришла международная команда исследователей во главе с Университетом Сент-Эндрюса.

Анализ показывает, что рост концентрации CO₂ в атмосфере отражается на химии океана быстрее, чем предполагалось. Поглощение углекислого газа морской водой происходит непрерывно, и по мере накопления растворённого CO₂ кислотность повышается. Это естественный процесс, однако в ряде регионов он развивается значительно интенсивнее — особенно там, где работает механизм апвеллинга.

Апвеллинг формируется, когда ветры и течения заставляют глубинную, более холодную воду подниматься к поверхности. Эти массы изначально богаты питательными веществами, но одновременно содержат высокие концентрации углекислого газа, высвобождающегося при разложении органики в толще океана. Когда такая вода достигает берега, она приносит с собой дополнительную кислотность, и поверхность взаимодействует с атмосферным CO₂ уже с «повышенной стартовой точкой».

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, использует Калифорнийское течение как модельную систему. Учёные сопоставили современные наблюдения, региональное моделирование и архивные данные по кораллам, сохранившим химический состав прибрежных вод прошлого столетия. Изотопный анализ бора в скелетах кораллов позволил реконструировать изменения pH океана на протяжении XX века и оценить, насколько нынешние тенденции выходят за рамки естественных колебаний.

Результаты показывают: в зонах апвеллинга зафиксировано закисление, которое превышает уровни, объяснимые только ростом атмосферного CO₂. Глубинная вода, поднимаясь наверх, возвращает в поверхность уже накопленную кислотность — а антропогенные выбросы усиливают эту тенденцию, ускоряя процесс.

Авторы подчёркивают, что такие регионы относятся к наиболее продуктивным в мировом океане. Именно они обеспечивают значительную часть глобального рыболовства, поэтому изменение химического баланса воды может повлиять как на отдельные виды, так и на целые промысловые системы.

Старший научный сотрудник Школы наук о Земле и окружающей среде Университета Сент-Эндрюса Хана Юрикова отметила, что реакция систем апвеллинга на изменение климата остаётся сложной для прогнозирования. По её словам, антропогенные выбросы «накладываются» на естественные процессы, а вместе они могут усиливать изменения, наблюдаемые, например, в системе Калифорнийского течения. Учёные считают важным проводить аналогичные исследования в других регионах, чтобы лучше понимать масштабы будущих изменений.

Авторы подчеркивают, что Калифорнийское течение — лишь часть более обширной картины. Сходные процессы характерны для течения Гумбольдта у берегов Перу, а также для Бенгельского и Канарского течений вдоль западного побережья Африки. Во всех этих зонах по мере роста концентрации CO₂ можно ожидать ускоренного закисления в зависимости от интенсивности апвеллинга и состава глубинных вод.

Доцент Школы наук о Земле и окружающей среде Джеймс Рэй отметил, что повышение кислотности океана несёт риски для экосистем, но также затрагивает сообщества и экономику, опирающуюся на морские ресурсы. Он подчеркнул, что технологические решения, внедряемые сегодня в энергетике и транспорте, одновременно помогают ограничивать скорость закисления, поскольку сокращают выбросы CO₂.

Исследователи считают, что углублённый мониторинг прибрежных систем и дальнейшее развитие моделей поможет точнее прогнозировать последствия для экосистем и планировать меры адаптации для прибрежных территорий.