Без принятия мер в отношении климата в Мировом океане, вероятно, произойдет еще одно массовое вымирание
Морские изменения уже происходят. Океаны Земли теплее, чем сто лет назад, уровень моря повышается, а океанические воды стали более кислыми, чем раньше, и все это из-за антропогенного изменения климата. Ожидается, что в ближайшие десятилетия глобальные температуры повысятся еще больше, что заставит исследователей задуматься о том, как эти изменения повлияют на жизнь на Земле, особенно в морях. Но океаны и раньше переживали серьезные кризисы, в том числе по крайней мере пять массовых вымираний, и эти события в далеком прошлом могут помочь определить, что может произойти в нашем ближайшем будущем.
Чтобы лучше понять, каких тенденций ожидать, океанографы из Принстонского университета Джастин Пенн и Кертис Дойч применили научную модель, используемую для прогнозирования масштабов прошлого массового вымирания, чтобы оценить последствия нынешнего глобального потепления. Их исследование, опубликованное сегодня в Наука, предупреждает, что неспособность сократить выбросы ископаемого топлива приведет к массовому вымиранию океанов Земли в течение следующих 300 лет. Эта потенциальная катастрофа будет иметь неодинаковые последствия в разных морях. В то время как температура как глобального климата, так и океанов повышается, последствия будут разными в разных местах. Реакция океанской жизни на Северном и Южном полюсах будет отличаться от реакции видов в тропиках.
Исследование худшего массового вымирания всех времен послужило начальной искрой для нового исследования. Около 250 миллионов лет назад, в конце пермского периода, невероятное извержение вулкана и вызванные им экологические изменения вызвали массовое вымирание, в результате которого было уничтожено около 95 процентов известных морских видов.За это время Пенн и его коллеги обнаружили, что падение уровня кислорода в океане, вызванное изменением климата и другими факторами, привело к исчезновению подходящих мест обитания для многих морских видов. «Те же самые экологические изменения происходят в океанах сегодня, — говорит Пенн, — поэтому мы хотели количественно оценить масштабы возможных будущих вымираний, вызванных аналогичным механизмом».
Пенн и Дойч рассмотрели последствия нескольких сценариев, от глобального потепления, остающегося на минимально ожидаемом уровне, до сценариев с высоким уровнем выбросов, которые приведут к потеплению на 32 градуса по Фаренгейту в течение следующих трехсот лет.
Исследователи обнаружили, что при наихудшем сценарии вымирание в океанах, вероятно, будет имитировать вымирание, которое произошло во время пяти массовых вымираний на Земле, поскольку организмы изо всех сил пытаются найти подходящую среду обитания в более теплых, вероятно, обедненных кислородом водах. Экосистемы, где уровень кислорода в воде уже низок, как, например, в тропических морях Индо-Тихого океана, вероятно, пострадают особенно сильно, поскольку морской воде может не хватать кислорода, необходимого для поддержания жизнедеятельности разнообразных существ, которые там живут. В полярных морях тоже, вероятно, произойдет вымирание, поскольку воды станут слишком теплыми для приспособленных к холоду видов. «Тропические виды уже адаптированы к этим типам окружающей среды, — говорит Пенн, — тогда как полярным видам некуда будет деваться в поисках убежища».
Предупреждение о будущем жизни в океане отличается от предыдущих оценок того, как изменение климата может повлиять на жизнь в океане. «Во многих предшествующих работах биологи предполагали или даже прямо заявляли, что большое разнообразие организмов и огромная инерция морских систем означают, что изменение климата вряд ли вызовет возмущения уровня вымирания», — говорит палеонтолог Музея природы Натуркунде Дэвид Лазарус, который не принимал участия в исследовании. в новом исследовании. Несмотря на то, что океаны представляют собой огромные и разнообразные экосистемы, полные разнообразных видов, наихудшие сценарии глобального потепления будут слишком тяжелыми для этих мест обитания.
Лазарус говорит, что у исследования есть некоторые ограничения, в том числе то, что оно не учитывает другие факторы, влияющие на биоразнообразие океана, такие как чрезмерный вылов рыбы и загрязнение. Исследователям также необходимо больше информации о метаболических потребностях многих различных океанских организмов. Тем не менее, исследование убедительно доказывает, что многие морские виды не могут просто переместиться в другое место, а изменения температуры океана значительно усложнят выживание многих видов. Особенно нужен дальний взгляд. «Слишком много исследований воздействия изменения климата останавливаются на 2100 году», — говорит Лазарус, когда мы знаем, что выбор, который мы делаем сейчас, будет иметь последствия в гораздо более длительных временных рамках.
Заглядывая в будущее на столетия, новое исследование подчеркивает, что сейчас самое время предотвратить некоторые из этих возможных последствий для наших океанов. Ожидается, что к 2100 году глобальный климат потеплеет примерно на 3,6 градуса по Фаренгейту. Если удастся обуздать выбросы и удержать потепление около этого минимума, то этих сценариев массового вымирания можно будет избежать. «Мы обнаружили, что масштабы будущего вымирания зависят от возможного количества CO2, которое мы выбрасываем в будущем», — говорит Пенн. В исследовании излагаются два возможных сценария, отмечает он. Продолжительные и неуклонные выбросы ископаемого топлива в конечном итоге воссоздадут условия некоторых из худших биологических кризисов на Земле. Однако если тенденции выбросов удастся обратить вспять, появится больше надежд на будущее океанских экосистем и биоразнообразия. В конце концов Пенн говорит: «Решать нам».
Райли Блэк — независимый научный писатель, специализирующийся на эволюции, палеонтологии и естественной истории. Научный американец.
