В результате изменений, которые преобразуют целые экосистемы, океаны пропускают меньше света и ученые пока не до конца понимают последствия.

Приливы и отливы определяют поведение многих морских существ, но в последние десятилетия большие участки поверхности океана таинственным образом темнеют, пишет Newscientist. Тим Смит, морской ученый из Плимутской морской лаборатории в Великобритании, и его коллеги первыми обнаружили эту закономерность в открытом океане в прошлом году.

Он рассказал, что вместе с коллегами проанализировали 20 лет глобальных спутниковых данных, чтобы отследить изменения оптических свойств океана. «К нашему удивлению, мы обнаружили устойчивые закономерности потемнения, то есть поверхностные воды становятся более непрозрачными. Вместо случайных пятен, разбросанных по всему мировому океану, эти изменения образуют большие, взаимосвязанные регионы. В целом, мы обнаружили, что примерно пятая часть мирового океана потемнела», — поделился ученый.

Почему океан темнеет
В прибрежных районах потемнение океана связано с изменениями в реках, впадающих в море. Вдоль береговых линий изменения в землепользовании влияют на то, что растворяется в воде, что, в свою очередь, изменяет оптическое качество воды, поступающей в океан.

Еще одним ключевым фактором потемнения прибрежных океанов является поступление питательных веществ. Удобрения, используемые в сельском хозяйстве, смываются в реки, стимулируя рост фитопланктона. Когда цветение фитопланктона усиливается, оно уменьшает глубину проникновения света в толщу воды.

«Мы обнаружили, что эти изменения выходят за пределы береговых линий: происходит также более масштабное потемнение открытого океана», — констатировал ученый.

Что вызывает изменения в открытом океане
Они могут быть связаны со сдвигами в цветении фитопланктона, вызванными изменением климата. В глобальном масштабе ученые наблюдают повышение температуры океана, более частые морские волны тепла и изменения солености в некоторых регионах. Вместе эти изменения влияют на крупномасштабные модели циркуляции океана.

Сами цветения фитопланктона зависят от сочетания света, питательных веществ, температуры и вертикальной структуры водной толщи. Зимой открытый океан обычно хорошо перемешивается штормами. Но с приходом весны начинают формироваться более стабильные поверхностные слои, которые ограничивают перемешивание, концентрируя свет и питательные вещества в верхних слоях океана, где фитопланктон может наиболее эффективно расти.

«Подозреваю, что мы наблюдаем сложное взаимодействие измененных глобальных моделей циркуляции и более локальных изменений погоды, таких как более солнечные условия и все более стабильные поверхностные воды, которые способствуют росту фитопланктона и вносят вклад в общее потемнение открытого океана», рассказал ученый.

Что произойдет, если свет не будет проникать так глубоко в воду
В целом, по словам Смита, последствия появления больших участков означают, что сжимается по вертикали полезная среда обитания поверхностных слоев океана на десятки, если не сотни метров.

Если способность организмов расти, передвигаться, охотиться, общаться, размножаться и фотосинтезировать сжимается на меньшей площади, то конкуренция за ресурсы станет острой. В краткосрочной перспективе некоторым видам может стать легче охотиться, поскольку они смогут тратить меньше энергии на это. Все это имеет косвенные последствия для таких вещей, как пищевые цепи и глобальное рыболовство – хотя мы пока не знаем, каковы будут более широкие последствия.

Каковы глобальные последствия всех этих изменений
Затемнение океана также имеет значение для таких вещей, как круговорот углерода. Если зоопланктон не опускается на такие большие глубины, как раньше, чтобы избежать хищников, потому что уровень освещенности ограничен верхним слоем, это означает, что он менее эффективно извлекает углерод из атмосферы. Когда зоопланктон умирает, он опускается на дно и запирает накопленный в его телах углерод, но если он не опускается на такие большие глубины, то он менее способен транспортировать этот углерод в глубокий океан. Вместо этого большая его часть, вероятно, останется в верхних слоях, где он может быть выведен обратно в атмосферу посредством дыхания, а не заперт на столетия.

Можно ли обратить вспять потемнение океана
По словам Смита, в некоторых местах ситуацию можно исправить. Прибрежные воды особенно чувствительны к тому, что происходит на суше, особенно к сельскому хозяйству. Удобрения, почва и органические вещества, смываемые с полей, могут попадать в реки и, в итоге, в море, где они увеличивают количество светопоглощающих веществ в воде. Это означает, что улучшение методов управления земельными ресурсами может помочь восстановить прозрачность прибрежных вод.

Однако в открытом океане с этими факторами бороться гораздо сложнее. Даже если глобальные выбросы завтра упадут до нуля, океану потребуются столетия, чтобы отреагировать.

Напомним, роботизированный подводный аппарат, работавший под одним из наиболее тщательно наблюдаемых шельфовых ледников Антарктиды, исчез в январе 2024 года во время плановой миссии.

Читайте также в рубрике Общество