НЬЮ-ДЕЛИ: Используя климатические модели, ученые прогнозируют значительное увеличение случаев гипоксии или условий с низким содержанием кислорода на коралловых рифах к 2100 году при всех сценариях потепления. По их словам, увеличение колеблется от 13 до 42 процентов по одному сценарию до 97-287 процентов по более экстремальному сценарию по отношению к настоящему времени.
Исследователи говорят, что гипоксия, вероятно, станет более распространенной, поскольку глобальные температуры продолжают расти, а морские волны жары становятся более частыми и сильными.
Международная группа исследователей, возглавляемая Океанографическим институтом Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, зафиксировала текущее состояние гипоксии в 32 различных местах по всему миру и обнаружила, что гипоксия уже широко распространена на многих рифах.
В то время как деоксигенация океана была хорошо задокументирована, то есть общее снижение содержания кислорода в Мировом океане и прибрежных водах, гипоксия на коралловых рифах была относительно мало изучена.
Прогнозируется, что потеря кислорода в океане угрожает морским экосистемам во всем мире, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять биологическое воздействие на тропические кораллы и коралловые рифы.
Это исследование претендует на беспрецедентное исследование потери кислорода коралловыми рифами по всему миру при потеплении океана. Он опубликован в журнале Nature Climate Change.
Авторы обнаружили, что гипоксия уже наблюдается в некоторых местах обитания на рифах и, как ожидается, усугубится, если температура океана продолжит повышаться из-за изменения климата.
Они также использовали модели четырех различных сценариев изменения климата, чтобы спрогнозировать, что потепление океана и деоксигенация существенно увеличат продолжительность, интенсивность и серьезность гипоксии на коралловых рифах к 2100 году.
Анализом руководил морской ученый Ариэль Пезнер когда она была аспиранткой в Океанография Скриппса.
Пезнер и его коллеги использовали данные автономных датчиков для изучения изменчивости кислорода и воздействия гипоксии на 32 различных участках рифов в 12 местах в водах Японии, Гавайев, Панамы, Пальмиры, Тайваня и других мест. Эти датчики измеряли температуру, соленость, pH и уровень кислорода каждые 30 минут.
Исторически гипоксия определялась предельной концентрацией кислорода в воде — менее двух миллиграммов на литр (мг/л) — порог, установленный в 1950-х годах.
Исследователи отметили, что один универсальный порог может быть неприменим для всех сред, всех рифов или всех экосистем, поэтому они изучили возможность четырех различных порогов гипоксии: слабой (5 мг/л), легкой (4 мг/л), умеренная (3 мг/л) и тяжелая гипоксия (2 мг/л).
Основываясь на этих пороговых значениях, они обнаружили, что более 84% рифов в этом исследовании испытали гипоксию «от слабой до умеренной», а 13% испытали «тяжелую» гипоксию в какой-то момент в течение периода сбора данных.
Как исследователи и ожидали, уровень кислорода был самым низким ранним утром во всех местах и самым высоким в середине дня в результате ночного дыхания и дневного фотосинтеза соответственно.
По словам Пезнера, в течение дня, когда первичные производители на рифе получают солнечный свет, они фотосинтезируют и производят кислород.
Но ночью, когда нет солнечного света, нет производства кислорода, и все на рифе дышит, то есть вдыхает кислород и выдыхает углекислый газ, в результате чего среда становится менее насыщенной кислородом, а иногда и погружением в гипоксию.
«Это нормальный процесс, но по мере повышения температуры океана морская вода может удерживать меньше кислорода, в то время как биологическая потребность в кислороде будет увеличиваться, усугубляя эту ночную гипоксию», — сказал старший автор исследования, биогеохимик. Андреас АндерссонОкеанография Скриппса.
«Представьте, что вы человек, привыкший к условиям на уровне моря, а затем каждую ночь вам приходится ложиться спать где-нибудь в Скалистых горах, где в воздухе меньше кислорода.
«Это похоже на то, что эти кораллы испытывают ночью и ранним утром, когда они испытывают гипоксию», — сказал Андерссон.
«И в будущем, если продолжительность и интенсивность этих гипоксических явлений увеличатся, это может быть похоже на сон на Эвересте каждую ночь», — сказал Андерссон.
Исследователи заявили, что установление исходных условий будет «императивным» путем постоянных и дополнительных измерений кислорода на коралловых рифах в разные сезоны и в более длительных временных масштабах, поскольку единственное определение «гипоксии» может не подходить для всех сред.
Исследователи говорят, что гипоксия, вероятно, станет более распространенной, поскольку глобальные температуры продолжают расти, а морские волны жары становятся более частыми и сильными.
Международная группа исследователей, возглавляемая Океанографическим институтом Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, зафиксировала текущее состояние гипоксии в 32 различных местах по всему миру и обнаружила, что гипоксия уже широко распространена на многих рифах.
В то время как деоксигенация океана была хорошо задокументирована, то есть общее снижение содержания кислорода в Мировом океане и прибрежных водах, гипоксия на коралловых рифах была относительно мало изучена.
Прогнозируется, что потеря кислорода в океане угрожает морским экосистемам во всем мире, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять биологическое воздействие на тропические кораллы и коралловые рифы.
Это исследование претендует на беспрецедентное исследование потери кислорода коралловыми рифами по всему миру при потеплении океана. Он опубликован в журнале Nature Climate Change.
Авторы обнаружили, что гипоксия уже наблюдается в некоторых местах обитания на рифах и, как ожидается, усугубится, если температура океана продолжит повышаться из-за изменения климата.
Они также использовали модели четырех различных сценариев изменения климата, чтобы спрогнозировать, что потепление океана и деоксигенация существенно увеличат продолжительность, интенсивность и серьезность гипоксии на коралловых рифах к 2100 году.
Анализом руководил морской ученый Ариэль Пезнер когда она была аспиранткой в Океанография Скриппса.
Пезнер и его коллеги использовали данные автономных датчиков для изучения изменчивости кислорода и воздействия гипоксии на 32 различных участках рифов в 12 местах в водах Японии, Гавайев, Панамы, Пальмиры, Тайваня и других мест. Эти датчики измеряли температуру, соленость, pH и уровень кислорода каждые 30 минут.
Исторически гипоксия определялась предельной концентрацией кислорода в воде — менее двух миллиграммов на литр (мг/л) — порог, установленный в 1950-х годах.
Исследователи отметили, что один универсальный порог может быть неприменим для всех сред, всех рифов или всех экосистем, поэтому они изучили возможность четырех различных порогов гипоксии: слабой (5 мг/л), легкой (4 мг/л), умеренная (3 мг/л) и тяжелая гипоксия (2 мг/л).
Основываясь на этих пороговых значениях, они обнаружили, что более 84% рифов в этом исследовании испытали гипоксию «от слабой до умеренной», а 13% испытали «тяжелую» гипоксию в какой-то момент в течение периода сбора данных.
Как исследователи и ожидали, уровень кислорода был самым низким ранним утром во всех местах и самым высоким в середине дня в результате ночного дыхания и дневного фотосинтеза соответственно.
По словам Пезнера, в течение дня, когда первичные производители на рифе получают солнечный свет, они фотосинтезируют и производят кислород.
Но ночью, когда нет солнечного света, нет производства кислорода, и все на рифе дышит, то есть вдыхает кислород и выдыхает углекислый газ, в результате чего среда становится менее насыщенной кислородом, а иногда и погружением в гипоксию.
«Это нормальный процесс, но по мере повышения температуры океана морская вода может удерживать меньше кислорода, в то время как биологическая потребность в кислороде будет увеличиваться, усугубляя эту ночную гипоксию», — сказал старший автор исследования, биогеохимик. Андреас АндерссонОкеанография Скриппса.
«Представьте, что вы человек, привыкший к условиям на уровне моря, а затем каждую ночь вам приходится ложиться спать где-нибудь в Скалистых горах, где в воздухе меньше кислорода.
«Это похоже на то, что эти кораллы испытывают ночью и ранним утром, когда они испытывают гипоксию», — сказал Андерссон.
«И в будущем, если продолжительность и интенсивность этих гипоксических явлений увеличатся, это может быть похоже на сон на Эвересте каждую ночь», — сказал Андерссон.
Исследователи заявили, что установление исходных условий будет «императивным» путем постоянных и дополнительных измерений кислорода на коралловых рифах в разные сезоны и в более длительных временных масштабах, поскольку единственное определение «гипоксии» может не подходить для всех сред.
.
