Якщо ця тенденція триватиме, це загрожує неприємними наслідками, однак їхній масштаб вчені навіть уявити собі не можуть.
В результаті змін, які трансформують цілі екосистеми, океани пропускають менше світла, і вчені поки що не до кінця розуміють наслідки.
Припливи та відпливи визначають поведінку багатьох морських істот, але в останні десятиліття великі ділянки поверхні океану таємничим чином темніють, пише Newscientist. Тім Сміт, морський вчений з Плімутської морської лабораторії у Великій Британії, та його колеги першими виявили цю закономірність у відкритому океані минулого року.
Він розповів, що разом із колегами проаналізували 20 років глобальних супутникових даних, щоб відстежити зміни оптичних властивостей океану. "На наш подив, ми виявили стійкі закономірності потемніння, тобто поверхневі води стають більш непрозорими. Замість випадкових плям, розкиданих по всьому світовому океану, ці зміни утворюють великі, взаємопов'язані регіони. Загалом, ми виявили, що приблизно п'ята частина світового океану потемніла", – поділився вчений.
У прибережних районах потемніння океану пов'язане зі змінами в річках, що впадають у море. Уздовж берегових ліній зміни у землекористуванні впливають на те, що розчиняється у воді, що, у свою чергу, змінює оптичну якість води, яка надходить в океан.
Ще одним ключовим фактором потемніння прибережних океанів є надходження поживних речовин. Добрива, що використовуються в сільському господарстві, змиваються в річки, стимулюючи ріст фітопланктону. Коли цвітіння фітопланктону посилюється, воно зменшує глибину проникнення світла в товщу води.
"Ми виявили, що ці зміни виходять за межі берегових ліній: відбувається також більш масштабне потемніння відкритого океану", – констатував вчений.
Вони можуть бути пов'язані зі змінами у цвітінні фітопланктону, спричиненими зміною клімату. У глобальному масштабі вчені спостерігають підвищення температури океану, частіші морські теплові хвилі та зміни солоності в деяких регіонах. Разом ці зміни впливають на великомасштабні моделі циркуляції океану.
Самі цвітіння фітопланктону залежать від поєднання світла, поживних речовин, температури та вертикальної структури водної товщі. Взимку відкритий океан зазвичай добре перемішується штормами. Але з настанням весни починають формуватися більш стабільні поверхневі шари, які обмежують перемішування, концентруючи світло та поживні речовини у верхніх шарах океану, де фітопланктон може найефективніше рости.
"Підозрюю, що ми спостерігаємо складну взаємодію змінених глобальних моделей циркуляції та більш локальних змін погоди, таких як сонячніші умови та дедалі стабільніші поверхневі води, які сприяють росту фітопланктону та вносять свій внесок у загальне потемніння відкритого океану", – розповів вчений.
Загалом, за словами Сміта, наслідки появи великих ділянок означають, що корисне середовище існування поверхневих шарів океану стискається по вертикалі на десятки, якщо не сотні метрів.
Якщо здатність організмів рости, пересуватися, полювати, спілкуватися, розмножуватися і фотосинтезувати стискається на меншій площі, то конкуренція за ресурси стане гострою. У короткостроковій перспективі деяким видам може стати легше полювати, оскільки вони зможуть витрачати менше енергії на це. Все це має непрямі наслідки для таких речей, як харчові ланцюги та глобальне рибальство – хоча ми поки не знаємо, якими будуть ширші наслідки.
Затемнення океану також має значення для таких речей, як кругообіг вуглецю. Якщо зоопланктон не опускається на такі великі глибини, як раніше, щоб уникнути хижаків, тому що рівень освітленості обмежений верхнім шаром, це означає, що він менш ефективно витягує вуглець з атмосфери. Коли зоопланктон гине, він опускається на дно і утримує накопичений у своїх тілах вуглець, але якщо він не опускається на такі великі глибини, то він менш здатний транспортувати цей вуглець у глибокий океан. Натомість більша його частина, ймовірно, залишиться у верхніх шарах, де він може бути виведений назад в атмосферу через дихання, а не ув’язнений на століття.
За словами Сміта, в деяких місцях ситуацію можна виправити. Прибережні води особливо чутливі до того, що відбувається на суші, особливо до сільського господарства. Добрива, ґрунт та органічні речовини, що змиваються з полів, можуть потрапляти в річки і, зрештою, у море, де вони збільшують кількість світлопоглинаючих речовин у воді. Це означає, що вдосконалення методів управління земельними ресурсами може допомогти відновити прозорість прибережних вод.
Однак у відкритому океані з цими факторами боротися набагато складніше. Навіть якщо глобальні викиди завтра впадуть до нуля, океану знадобляться століття, щоб відреагувати.
Нещодавно вчені нагріли луки на 2 °C, щоб імітувати глобальне потепління. Цей експеримент дав "тривожне" уявлення про те, як швидко глобальне потепління може трансформувати крихкі екосистеми.
Вчені зробили висновок, що ці луки зникнуть у найближчі десятиліття, якщо потепління досягне 2 °C вище доіндустріального рівня. Отримані результати викликають занепокоєння для гір по всій планеті, оскільки починається "чагарникова ерозія".