Океан страждає від гіперкапнії

Початок травня я провів у Землі Ван Дімена, виправній колонії, заснованій Великою Британією в 1803 році. Сьогодні вона відома як Тасманія, одна з шести початкових колоній, які стали штатом на території сучасної Австралії. Як ви можете собі уявити, історія цього місця темна і дуже тривожна. У результаті це здавалося доречним місцем для зустрічі та розмови про жахливий страх, страшну чуму, відому як закислення океану.

330 вчених з усього світу зібралися на чотирирічний симпозіум «Океан» на Всесвітньому симпозіумі з високим вмістом CO2, який проходив у столиці Тасманії, Хобарті, з 3 по 6 травня. По суті, розмова про високий рівень вуглекислого газу в земній атмосфері та його вплив на океан - це розмова про підкислення океану.  Фоновий рН океану падає, і це можна виміряти всюди. На симпозіумі вчені виступили з 218 доповідями та поділилися 109 постерами, щоб пояснити, що відомо про підкислення океану, а також те, що дізналися про його кумулятивну взаємодію з іншими факторами океану.

Кислотність океану зросла приблизно на 30% менш ніж за 100 років.

Це найшвидше зростання за 300 мільйонів років; і в 20 разів швидше, ніж остання подія швидкого підкислення, яка відбулася 56 мільйонів років тому під час палеоцен-еоценового термального максимуму (PETM). Повільні зміни дозволяють адаптуватися. Швидкі зміни не дають часу чи простору для адаптації чи біологічної еволюції екосистем і видів, ані людських спільнот, які залежать від здоров’я цих екосистем.

Це був четвертий симпозіум «Океан» на Всесвітньому симпозіумі з високим вмістом CO2. З моменту першої зустрічі в 2000 році симпозіум перейшов від зібрання для обміну ранньою наукою про те, що і де відбувається підкислення океану. Тепер це зібрання ще раз підтверджує накопичення доказів про основи зміни хімії океану, але набагато більше зосереджено на оцінці та прогнозуванні складних екологічних і соціальних наслідків. Завдяки стрімкому прогресу в розумінні закислення океану ми зараз розглядаємо фізіологічний і поведінковий вплив закислення океану на види, взаємодію між цим впливом та іншими факторами океану, а також те, як ці ефекти змінюють екосистеми та впливають на різноманітність і структуру спільноти. в океанських середовищах існування.

Я вважаю цю зустріч одним із найнеймовірніших прикладів співпраці у відповідь на кризу, на якій я мав честь бути присутнім. Зустрічі багаті на товариськість і співпрацю — можливо, завдяки участі такої кількості молодих жінок і чоловіків у цій сфері. Ця зустріч також є незвичайною, тому що так багато жінок займають керівні посади та фігурують у списку доповідачів. Я думаю, що можна стверджувати, що результатом став експоненціальний прогрес у науці та розумінні цієї катастрофи, що розгортається. Вчені стояли на плечах один одного та прискорювали глобальне розуміння завдяки співпраці, зводячи до мінімуму битви, конкуренцію та прояв его.

На жаль, добрі почуття, викликані товариством і значною участю молодих науковців, прямо контрастують із гнітючими новинами. Наші вчені підтверджують, що людство зіткнулося з катастрофою монументальних масштабів.

Підкислення океану

1. Це результат потрапляння 10 гігатонн вуглецю в океан щороку

2. Має сезонну і просторову мінливість дихання, а також фотосинтезу

3. Змінює здатність океану виробляти кисень

4. Пригнічує імунні реакції океанських тварин багатьох видів

5. Підвищує витрати енергії на формування черепашок і рифових структур

6. Змінює передачу звуку у воді

7. Впливає на нюхові ознаки, які дозволяють тваринам знаходити здобич, захищатися та виживати

8. Знижує як якість, так і навіть смак їжі через взаємодію, яка генерує більше токсичних сполук

9. Посилює зони гіпоксії та інші наслідки діяльності людини

Підкислення океану та глобальне потепління діятимуть разом з іншими антропогенними факторами стресу. Ми все ще починаємо розуміти, як виглядатиме потенційна взаємодія. Наприклад, встановлено, що взаємодія гіпоксії та підкислення океану погіршує деоксигенацію прибережних вод.

Незважаючи на те, що закислення океану є глобальною проблемою, закислення океану та зміна клімату негативно вплинуть на засоби існування прибережних районів, тому потрібні місцеві дані для визначення та інформування про місцеву адаптацію. Збір і аналіз місцевих даних дозволяє нам покращити нашу здатність прогнозувати зміни океану в різних масштабах, а потім скорегувати структури управління та політики для усунення місцевих факторів стресу, які можуть посилювати наслідки зниження pH.

Спостереження за закисленням океану пов’язане з величезними проблемами: мінливість хімічних змін у часі та просторі, які можуть поєднуватися з кількома стресовими факторами та призводити до кількох можливих діагнозів. Коли ми об’єднуємо багато рушійних факторів і проводимо комплексний аналіз, щоб визначити, як вони накопичуються та взаємодіють, ми знаємо, що переломний момент (ініціювання зникнення) з високою ймовірністю виходить за межі нормальної мінливості та є швидшим, ніж здатність до еволюції для деяких із більших складні організми. Таким чином, більше стресорів означає більший ризик колапсу екосистеми. Оскільки криві продуктивності виживання видів не є лінійними, знадобляться як екологічна, так і екотоксикологічна теорії.

Таким чином, спостереження за підкисленням океану має бути розроблено таким чином, щоб інтегрувати складність науки, численні чинники, просторову мінливість і потребу в часових рядах для отримання точного розуміння. Слід надавати перевагу багатовимірним експериментам (температура, кисень, рН тощо), які мають більшу передбачувану силу, через нагальну потребу в кращому розумінні.

Розширений моніторинг також підтвердить, що зміни відбуваються швидше, ніж наука може повністю застосувати для розуміння як змін, так і їх впливу на місцеві та регіональні системи. Таким чином, ми повинні прийняти той факт, що ми будемо приймати рішення в умовах невизначеності. Тим часом хороша новина полягає в тому, що підхід (без жалю) стійкості може стати основою для формування практичних відповідей на негативні біологічні та екологічні наслідки закислення океану. Це вимагає системного мислення в тому сенсі, що ми можемо націлюватися на відомі загострювачі та прискорювачі, одночасно посилюючи відомі пом’якшувачі та адаптивні реакції. Нам потрібно запустити розбудову місцевого потенціалу адаптації; тим самим будуючи культуру адаптації. Культура, яка сприяє співпраці в розробці політики, створюючи умови, які сприятимуть позитивній адаптації та пошуку правильних стимулів.

Ми знаємо, що екстремальні події можуть створити такі стимули для співпраці соціального капіталу та позитивної етики громади. Ми вже бачимо, що підкислення океану є катастрофою, яка стимулює самоврядування громади, пов’язане зі співробітництвом, створюючи соціальні умови та етику громади для адаптації. У США ми маємо численні приклади реагування на закислення океану, отримані від вчених і політиків на державному рівні, і ми прагнемо до більшого.

Як приклад конкретної кооперативної стратегії адаптації можна подолати виклик гіпоксії, спричиненої людиною, шляхом звернення до наземних джерел поживних речовин і органічних забруднювачів. Така діяльність зменшує збагачення поживними речовинами, що сприяє високим рівням деоксигенації біологічного дихання). Ми також можемо витягти надлишок вуглекислого газу з прибережних вод висаджувати та охороняти луки морської трави, мангрові ліси та морські болотні рослини.  Обидві ці види діяльності можуть покращити місцеву якість води, намагаючись створити загальну стійкість системи, водночас забезпечуючи численні інші переваги як для доходів узбережжя, так і для здоров’я океану.

Що ще ми можемо зробити? Ми можемо бути запобіжними та активними водночас. Тихоокеанські острівні та океанські держави можуть отримати підтримку в зусиллях щодо зменшення забруднення та надмірного вилову риби. У цьому відношенні потенційний негативний вплив закислення океану на майбутнє первинне виробництво океану необхідно включити в нашу національну рибальську політику вчора.

Ми маємо моральний, екологічний та економічний імператив скоротити викиди CO2 якомога швидше.

Тварини та люди залежать від здорового океану, і наслідки людської діяльності в океані вже завдали значної шкоди життю в ньому. Люди все частіше стають жертвами екосистемних змін, які ми створюємо.

У нашому світі вже високий рівень CO2 hере.  

Вчені погоджуються щодо жахливих наслідків тривалого підкислення океанських вод. Вони погоджуються щодо доказів, які підтверджують ймовірність того, що негативні наслідки будуть посилюватися одночасними стресовими факторами від діяльності людини. Існує згода, що є кроки, які можна вжити на кожному рівні, щоб сприяти стійкості та адаптації. 

Одним словом, наука є. І нам потрібно розширити наш моніторинг, щоб ми могли інформувати місцеві рішення. Але ми знаємо, що нам потрібно робити. Треба лише знайти для цього політичну волю.