Крайстчёрч, 3 июня. Волны тепла в морях стали ежегодным явлением в Новой Зеландии, и вызванные ими массовые гибели морских существ и воздействие на экосистемы сравнимы с тем, что наблюдается на австралийском Большом Барьерном рифе.
«Волны тепла в морях могут иметь серьёзные последствия, поскольку тепловой стресс подталкивает морские организмы к их пределам термостойкости или за эти пределы», — говорит доктор Вонда Каммингс, главный научный сотрудник отдела морской экологии Национального института исследований воды и атмосферы Новой Зеландии (НИВА). «Эти явления могут нарушить баланс морских пищевых сетей и экосистем».
В 2022 году в Фьордленде, на западном побережье Южного острова Новой Зеландии, было подсчитано, что 66 миллионов чашечных губок (Cymbastella lamellate) обесцветились, а 30 миллионов погибли. Температура воды поднялась более чем на 4 °C выше средней. Волна тепла затронула 1000 км береговой линии Фьордленда, длилась 259 дней и стала крупнейшим случаем обесцвечивания губок, когда-либо зарегистрированным в мире.
Чашечные губки, жизненно важные для скалистого, бентического сообщества Фьордленда из-за их огромного количества, погибли миллионами, говорит морской эколог, профессор Джеймс Белл из Университета Виктории в Веллингтоне. «Это шокирующее и печальное зрелище», — добавляет он.
Около 10 процентов губок были потеряны в Патеа (Дуфул-Саунд), больше — дальше на юг в Таматеа (Даски-Саунд) и в Те Пуайтаха (Брэйк-Си-Саунд).
«Эти губки занимают в среднем около 15–20 процентов доступного пространства и оказывают значительное влияние на круговорот углерода. Хотя они и небольшие, их миллионы, и они прокачивают значительные объёмы воды», — говорит Белл.
Морские экосистемы Фьордленда уникальны. Дубильные вещества, смываемые со крутых склонов, покрытых кустарником, ежегодными 6–8 метрами осадков, делают воды Фьордленда постоянно окрашенными в цвет чая.
«Эти „мезофотические“ (средне-освещённые) экосистемы в основном управляются животными и практически не исследованы с точки зрения биоразнообразия», — сказал Белл изданию Cosmos. «Из-за ограниченного проникновения света через слой дубильных веществ сообщества водорослей не развиваются так хорошо, и животные доминируют гораздо ближе к поверхности».
Почему они погибли?
Губки, как и кораллы, являются хозяевами фотосинтезирующих микроводорослевых сообществ, и именно эти водоросли придают животным их отличительные цвета. Потеря водорослей означает потерю цвета, обнажая лежащие в основе скелеты из известняка или кремнезёма, которые придают кораллам и губкам обесцвеченный вид.
Кораллы полагаются на динофлагелляты под названием Symbiodinium для питания, поэтому потеря водорослей при повышении температуры может означать смерть от голода. Белл говорит, что у губок есть диатомовые водоросли, микроводоросли со стенками из кремнезёма, которые производят растворённый органический углерод, которым губки, вероятно, питаются. «Мы не знаем этого наверняка, потому что не измерили, потребляет ли губка-хозяин углерод, который фиксируют эти диатомовые водоросли», — добавляет он.
Это не означает, что углерод микроводорослей не важен для экосистемы. «Этот углерод будет съеден другими организмами, особенно микробами в морской воде, питая местные пищевые сети. Однако этот источник пищи недоступен, когда губки обесцвечены, что приводит к удалению потенциально важных питательных веществ из более широкой морской экосистемы», — говорит Белл.
Следы укусов на обесцвеченных губках позволяют предположить, что губки погибли в результате нападения хищников. «Мы думаем, что из-за того, что губки были обесцвечены в ярко-белый цвет, они были суперзаметны для рыб, тогда как раньше они были коричневыми и хорошо сливались с тёмным субстратом и фьордом», — говорит Белл.
В заливе Хаураки аналогичная морская тепловая волна вызвала скорее физиологический эффект. Температура привела к тому, что губки буквально растаяли. «Они явно превысили свою температурную толерантность», — говорит Белл, — «затем растаяли и просто соскользнули со стен, в некоторых случаях. Затем последовал некроз, и вся эта ткань была потеряна», — добавляет он.
С другой стороны, некоторые губки могли пережить тепловую волну, изменив свои микробные сообщества. Диатомовые водоросли, обнаруженные у некоторых живых животных после этого события, отличались от тех, что были обнаружены ранее.
«Мы не знаем, имеет ли это какое-либо функциональное значение», — говорит Белл. «Разные микробы могут обеспечивать разные пути круговорота углерода, например, или помогать с детоксикацией клеточных продуктов, которые производятся как часть стресса у губок», — добавляет он.
Губки существуют более 500 миллионов лет, пережив несколько массовых вымираний. Возможно, способность изменять количество или типы микробов в зависимости от условий объясняет часть их долголетия?
«Тепловая волна была экстремальной», — говорит Белл. «Хотя обычно где-нибудь в Новой Зеландии случаются какие-нибудь тепловые волны».
«В тот конкретный год всё на суше было практически высушено, и земля была хрустящей. Вы знаете, не было ни водопадов, ничего такого. Было замечательно заниматься полевыми работами, но ужасно, если ты дерево».
Морские тепловые волны теперь стали ежегодным явлением в водах Новой Зеландии. Другая волна в Фьордленде в 2023 году была не такой серьёзной, говорит Белл. Она длилась 270 дней на юге страны. Воды залива Пленти на Северном острове находились в условиях тепловой волны в течение года. НИВА теперь выпускает ежемесячные отчёты о температуре поверхности моря.
Много времени тратится на размышления о сценариях МГЭИК. Насколько тёплой будет планета к 2100 году. Но температура, которую испытали эти губки, была выше, чем прогнозировалось в качестве долгосрочного повышения, говорит Белл.
«Итак, последствия изменения климата — это не то, что произойдёт в будущем. Они на самом деле происходят буквально сейчас, прямо сейчас, в реальном времени».
Хотите узнать больше об океане? Интересуетесь научными разработками, которые на него влияют? Подписывайтесь на нашу рассылку Ultramarine.