КАК ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА ВЛИЯЕТ НА КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ И МОРСКУЮ СРЕДУ

ВАЖНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МОРСКОЙ СРЕДЫ

 Согласно оценкам 70 процентов поверхности Земли покрыто океанами1 – этой наиболее продуктивной естественной средой, где обитают 75 процентов всех известных биологических видов. Эта уникальная среда, которая остается по большей части неизведанной и скрытой от остального мира, играет важную роль в регулировании глобальной температуры и является главнейшим производителем кислорода. Коралловые рифы, занимающие лишь 0,5 процента морского дна, представляют собой сложные трехмерные структуры, которые формировались на протяжении столетий в результате отложений меловых остовов коралловых пород. Рифы часто называют "тропическими лесами моря", однако такая аллегория недооценивает сложную структуру коралловых рифов, где встречается гораздо больше представителей животной и растительной жизни, чем в тропических лесах, где через запутанную пищевую сеть циркулируют биогенные вещества и где пища обеспечивается на всех уровнях трофической цепи.

 Исторически море служит важной транспортной артерией, источником пищи и любимым местом отдыха. Большинство крупных городов развивались вдоль побережья как торговые зоны. Рост этих городов проявляется сегодня в доле мирового населения (около 80 процентов), которое живет в диапазоне 100 километров от побережья и именно из моря получает средства к существованию2 (около 3,5 миллиарда человек). Действительно, выживание наиболее бедных жителей Земли зависит от их тесных взаимоотношений с морем. Экономическое значение моря отчетливо проявляется в экосистемных услугах, предоставляемых через рыболовство, туризм, укрепление берегов, а также в его роли как источника сырья. Подобная зависимость от моря сегодня находится под угрозой из-за неблагоприятных экологических условий, вызванных глобальным изменением климата.

 ОЧЕВИДНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Четвертый доклад об оценке, подготовленный Межправительственной группой экспертов по изменению климата3 (МГИК, 2007 год) содержит убедительные свидетельства того, что происходившее в прошлом столетии глобальное потепление климата в значительной степени было результатом таких видов деятельности человека, как сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и перевод земель в сельскохозяйственное пользование. Данные о температурных колебаниях в такой весьма далекий период, как 1850 год, показывают, что повышение температуры земного шара в среднем составляло 0,8 °C, тогда как последующий анализ свидетельствует о том, что начиная с 1970-х годов потепление происходит каждые десять лет. Отмечается также повышение глобальных уровней концентрации двуокиси углерода (CO2) – от среднего показателя 280 частиц на миллион (ppm) в середине XIX века, то есть на заре промышленной революции, до приблизительно 388 ppm в начале XXI века. Ожидается, что тенденция глобального потепления сохранится, поскольку, согласно оценкам МГИК, в 2100 году глобальная температура будет в среднем на 2,5–4,7 °C выше по сравнению с доиндустриальными уровнями4.

 ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

 Для того чтобы полностью оценить влияние изменения климата на коралловые рифы и морскую среду, необходимо рассмотреть прогнозируемые экологические изменения и оценить способность морских организмов адаптироваться к этим изменениям5. Климатические модели указывают, что можно ожидать повышения температуры морской поверхности на 1–3 °C, в то время как уровень моря повысится на 0,18–0,79 метра. Региональные режимы погоды, по-видимому, будут меняться и это проявится в силе и частоте ливневых дождей, особенно циклонов. Кроме того, можно ожидать изменений в режимах океанической циркуляции, а уровень pH будет снижаться в результате абсорбции CO26.

 ВОЗДЕЙСТВИЕ НА МОРСКУЮ СРЕДУ

 Несмотря на миллионы лет своей эволюции сегодня морские организмы должны очень быстро приспосабливаться к новым условиям жизни. Среда обитания морских организмов подвержена изменениям в двух основных аспектах – это изменения, происходящие в их естественной среде обитания и кормовой базе, и изменения в химическом составе океана. Морские растения, главным образом планктон, являются первичными производителями, которые формируют базу трофической цепи. Как ожидается, произойдет постепенное уменьшение количества этих растений в теплых водах, что, по сути, будет сокращать количество биогенных веществ, доступных для организмов-консументов следующего звена трофической цепи. Кроме того, температура выступает важным триггером в жизненных циклах многих морских растений и организмов, и зачастую процессы начала кормления, роста и размножения согласуются по времени. Если синхронность процессов нарушается, возникает опасность того, что организмы могут выйти на "сцену жизни" тогда, когда источники их питания уже исчезли.

 Ожидаемое повышение температуры океана вызовет, согласно прогнозам, миграцию морских организмов, которая зависит от их температурной толерантности, – жаровыносливые виды расширят свой район обитания в северном направлении, а менее толерантные виды просто уйдут из привычных мест. Подобное изменение динамики океана окажет губительное воздействие на те виды, которые не способны мигрировать, и может привести к их гибели. Закисление океанической воды, то есть повышение уровней содержания CO2 в результате снижения pH морской воды, не только сокращает обилие фитопланктона, но и снижает накопление солей кальция у некоторых морских организмов, таких как кораллы и моллюски, что ведет к повышенной хрупкости их скелета и замедлению роста.

 Однако наиболее серьезную угрозу для кораллов, вероятно, представляет обесцвечивание в результате повышения температуры поверхности моря. Обесцвечивание происходит в том случае, когда продолжительное повышение температуры вызывает разрыв связи между кораллами и их симбиотическими зооксантеллами (бурая водоросль). Кораллы впоследствии изгоняют зооксантеллу, теряют свой бурый цвет (обесцвечиваются) и ослабевают. Некоторые кораллы способны восстанавливаться (часто с иммунодефицитом), однако в большинстве подобных случаев они погибают.

 АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

 Реальная проблема заключается в том, что обусловленные изменением климата отклонения накладываются на морскую среду, которая уже находится под давлением прямых или косвенных антропогенных факторов напряжения, связанных с переловом рыбы (чрезмерным рыболовецким промыслом) и неправомерными формами рыболовства, развитием прибрежных районов, наземными источниками загрязнения и внутренним загрязнением морской среды. Такое совокупное воздействие многочисленных факторов напряжения создает крайне неблагоприятные условия для мировых коралловых рифов, и, согласно прогнозам, около одной трети колоний морских растений и организмов, за счет которых происходит образование рифов, находятся на грани исчезновения. Во всем мире происходит значительное сокращение числа коралловых рифов. Тем не менее в научном сообществе полагают, что это сокращение предшествует проведению глубоких научных исследований7. Еще совсем недавно коралловые рифы были недоступны ученым, поэтому исследования коралловых рифов, по сравнению с другими областями, можно назвать в известной степени новыми, ведь они начались не более чем 50 лет назад, но даже за такой непродолжительный период времени отмечается значительное ухудшение состояния коралловых рифов во всем мире8, 9. В течение 1980-х и 1990-х годов сокращение площади кораллов еще более усугубилось из-за утраты растительноядных морских животных (морских ежей и растительноядных рыб), питающихся доминантными морскими водорослями, обесцвечивания и болезней кораллов10. Нигде в мире вымирание коралловых рифов не проявляется так остро, как в Карибском море, которое сегодня рассматривается как живой пример гибели коралловых рифов. Сопоставление с оценочными данными за 1960-е годы однозначно указывает на последовательное сокращение общей площади кораллов и избыточное увеличение мясистых морских водорослей11, 12.

 КАКИЕ У НАС ЕСТЬ ВАРИАНТЫ

 Решение проблем, касающихся коралловых рифов, носит двоякий характер – это адаптация и смягчение последствий13. Адаптация предполагает научные исследования на местах и природоохранные усилия по повышению устойчивости экосистем коралловых рифов за счет таких видов деятельности, как восстановление коралловых рифов, определение стрессоустойчивых видов, сокращение чрезмерного отлова рыбы и создание охраняемых морских районов (ОМР). Последние рассматриваются как наилучший вариант управления морскими ресурсами для целей сохранения коралловых рифов и других экосистем моря14, поскольку, будучи закрытыми для рыболовства, они служат надежным убежищем, где популяции могут размножаться, чтобы впоследствии пополнить окружающую морскую среду. Однако одной адаптации недостаточно. Необходимо на глобальном уровне принимать серьезные ответные меры для смягчения последствий изменения климата, а именно непосредственно сокращать выбросы, повышать эффективность энергетики, ограничивать вырубку лесов и увеличивать поглощение углерода. На данном этапе меры по смягчению последствий, как ожидается, могут лишь предотвратить дальнейшее потепление, поскольку повернуть вспять нынешний ход событий представляется маловероятным15.

 ПРОГНОЗ

 В настоящее время ученые, занимающиеся изучением коралловых рифов во всем мире, сходятся во мнении, что морская среда в целом и коралловые рифы в частности подвержены негативному влиянию изменения климата. Большинство ученых полагают, что темпы изменений климатических условий теоретически превышают потенциал коралловых рифов к адаптации и восстановлению16.

 Перспективы для региона Карибского моря менее оптимистичны, чем для региона Индийского и Тихого океанов. Как показывают исследования, низкая популяция морских ежей очевидно позволяет морским водорослям отвоевывать пространство у кораллов. Одно из возможных решений состоит в том, чтобы поддерживать здоровую популяцию скаровых рыб и тем самым держать под контролем популяцию морских водорослей. Как показывают проводимые исследования, способность адаптироваться к более теплым водам отмечается не у многих кораллов. В то же время ученые выяснили, что в некоторых регионах, особенно в отдаленных частях Тихого океана, где рифы находятся вдали от человеческой деятельности, они проявляют устойчивость к повышению температуры поверхности моря и к обесцвечиванию.

 Если принять во внимание все факты, указывающие на почти неизбежное вымирание коралловых рифов, то сегодня перед учеными – исследователями морей и океанов стоит неотложная задача – принимать предупредительные меры, повышать осведомленность общества о нависшей угрозе и привлекать общины, находящиеся в реальной опасности. Это жизненно необходимо для того, чтобы добиться изменений в отношении к окружающей среде и в моделях поведения человека. Научные знания следует перевести в русло практических решений, которые должны будут опираться на поддержку общества. В более широком масштабе следует наладить сотрудничество между правительствами и затронутыми общинами, с тем чтобы разработать и воплотить в жизнь политику, направленную на долгосрочное устойчивое развитие.

 Или мы ведем борьбу, обреченную на поражение? Вполне возможно, что изменение климата может достичь точки невозврата. Но ясно одно – любое решение проблем, связанных с изменением климата, одновременно является решением для восстановления коралловых рифов.

 Примечания

1     www.usgs.gov.

2     http://www.savethesea.org.

3     ipcc (ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/contents.html).

4     The Royal Society, "Climate change: A Summary of the Science", September 2010, p. 16. http://royalsociety.org/policy/publications/2010/ climate-change-summary-science/.

5     Przeslawski, R. et al. (2008). "Beyond Corals and Fish: The Effects of Climate Change on Non-coral Benthic Invertebrates of Tropical Reefs", Global Change Biology (2008) 14, 2773–2795, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2008.01693.x.

6     IPCC (ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/contents.html).

7     Jackson, J. 2012. "The Future of Coral and Coral Reefs in a Rapidly Changing World", International Coral Reef Symposium, Cairns, Australia, 9-13 July 2012.

8     C. Wilkinson (ed.) (2004). "Status of Coral Reefs of the World: 2004", Vol. 1 and 2. Australian Institute of Marine science, Townsville, Queensland, Australia.

9     Wilkinson, C., Souter, D. (eds.) (2008). "Status of Caribbean Coral Reefs after Bleaching and Hurricanes in 2005", Global Coral Reef Monitoring Network, and Reef and Rainforest Research Centre, Townsville, p. 152.

10   Sweatman, H. et al. (2011). "Assessing loss of coral cover on Australia’s Great Barrier Reef over two decades, with implications for longer-term trends", Coral reefs (2011) 30:521-531. DOI 10.1007/s00338-010-0715-1.

11   Gardner et al. (2003). "Long-term region-wide decline in Caribbean Corals", Science 301:958-960.

12   Jackson, J. (2012). "the future of coral and coral reefs in a rapidly changing world", international coral reef symposium, cairns, australia, 9-13 July 2012.

13   Hoegh-Guldberg, O. (2012). "Coral reefs and global change: where do the solutions lie?", International Coral Reef Symposium, Cairns, Australia, 9-13 July 2012.

14   Hughes, T. et al. (2003). "climate change, human impacts, and the resilience of coral reefs science", 301, 929 (2003). doi: 10.1126/science.1085046.

15   Lowe, J. a.; et al. (2009). "how difficult is it to recover from danger- ous levels of global warming?" environmental research letters 4:

014012. doi:10.1088/1748-9326/4/1/014012.

16   Hoegh-Guldberg, O. (2012). "Coral Reefs and Global Change: Where do the solutions lie?", International Coral Reef Symposium, Cairns, Australia,

9-13 July 2012.