Страны по всему миру всё чаще обращаются к природе, чтобы смягчить последствия изменения климата. Леса, луга и водно-болотные угодья уже считаются «естественными климатическими решениями». Теперь некоторые учёные задаются вопросом: могут ли леса водорослей также стать частью решения?
Водоросли как часть природы в борьбе с изменением климата
Водоросли — одни из самых быстрорастущих видов на Земле. Они образуют пышные подводные леса вдоль умеренных побережий. Помимо поддержания морского биоразнообразия, обеспечения рыболовства и вклада в местную экономику, леса водорослей также поглощают углерод. Однако их роль в смягчении изменения климата остаётся неопределённой.
Исследование канадских лесов водорослей
В рамках первой национальной оценки лесов водорослей Канады наша исследовательская группа поставила цель оценить, сколько углерода эти экосистемы могут улавливать и хранить в океане, и остаётся ли этот углерод вне атмосферы достаточно долго, чтобы считаться естественным климатическим решением.
Для решения этого вопроса мы собрали национальную базу данных о лесах водорослей, включая спутниковые и аэрофотоснимки, измерения продуктивности водорослей и модели океанских течений, чтобы оценить, сколько углерода на самом деле покидает континентальный шельф.
Это исследование является частью национальных научных усилий, возглавляемых исследователями Университета Виктории под названием Blue Carbon Canada. Оно финансировалось Министерством рыболовства и океанов Канады (DFO), Oceans North и Советом естественных наук и инженерных исследований Канады (NSERC) для изучения того, как «голубой углерод» Канады может вписаться в национальную стратегию смягчения последствий изменения климата.
Наша команда включала 22 исследователей водорослей и экспертов из 14 академических учреждений, правительственных агентств и НПО из Канады, Соединённых Штатов и Австралии.
Углерод в лесах водорослей
Углерод, поглощённый деревьями, торфяниками и морскими водорослями, обычно сохраняется на десятки или более лет. Однако, когда водоросли умирают или распадаются, вместо того чтобы накапливать углерод в почве, большая его часть возвращается в океан. В зависимости от условий часть его опускается на дно. Другая часть выбрасывается обратно на берег. Некоторая часть поглощается и питает прибрежные пищевые сети.
Только небольшая часть оседает в прибрежных донных отложениях или достигает достаточно глубоких вод, где с большей вероятностью останется вне атмосферы в долгосрочной перспективе. Другая часть разлагается и становится крошечными растворёнными частицами, которые могут циркулировать в океанских течениях ниже глубины перемешивания в течение десятилетий или столетий.
Таким образом, хотя защита и управление лесами водорослей способствует улавливанию углерода, это не всегда напрямую приводит к смягчению последствий изменения климата.
Наше исследование показало, что между 40 000 и 400 000 метрических тонн углерода в год, вероятно, улавливается и экспортируется из канадских лесов водорослей в глубокий океан. С точки зрения удаления углекислого газа это, по крайней мере, сопоставимо с более устоявшимися естественными климатическими решениями для углеродных экосистем в Канаде, такими как приливные болота и морские травы, что позволяет предположить, что они заслуживают дальнейшего рассмотрения.
Это многообещающий показатель. Однако потенциальная роль водорослей в планах действий Канады по борьбе с изменением климата далека от завершения.
Выводы и перспективы
Наши выводы актуальны, поскольку страны всё чаще стремятся учитывать естественные источники удаления углерода в своих определённых на национальном уровне вкладах в рамках Парижского соглашения по климату. Идея состоит в том, что улучшение управления экосистемами, их защита и восстановление могут повысить естественные поглотители углерода.
Леса водорослей ещё не включены в национальные кадастры. Однако растёт интерес к тому, может ли улучшение управления лесами водорослей и даже их восстановление иметь право на это.
Часть проблемы — это данные. У большинства стран, включая Канаду, всё ещё недостаточно информации о том, где находятся их леса водорослей, насколько они продуктивны, куда этот углерод уходит в экосистеме и как эта динамика меняется в пространстве и времени. В результате мало стран смогли оценить свои леса водорослей в национальном масштабе.
Существуют также нерешённые вопросы о том, насколько можно предотвратить потерю лесов водорослей в условиях изменения климата и насколько можно расширить масштабы восстановления экосистем, чтобы внести значимый вклад в смягчение последствий изменения климата.
Наше исследование предлагает руководство, которое поможет странам преодолеть некоторые из этих проблем. Мы предлагаем поэтапный план разработки первых оценок содержания углерода в водорослях на основе ограниченных данных, включая потребности в данных, их источники и инструменты для анализа данных, учитывающие неопределённость данных.
Управление и защита лесов водорослей, вероятно, станут беспроигрышным вариантом, поскольку, хотя они и не смогут значительно смягчить изменение климата, их многочисленные другие преимущества всё равно перевесят затраты. В конце концов, эти экосистемы предлагают множество преимуществ: от поддержки рыболовства до защиты береговой линии. Учитывая наши выводы, у них может быть возможность помочь в борьбе с изменением климата.
Однако слишком большая опора на водоросли до того, как наука прояснится, может иметь неприятные последствия. Преувеличение их роли в смягчении последствий изменения климата может привести к необоснованной уверенности и нереалистичным ожиданиям. Хуже того, это может отвлечь от самой важной и неотложной задачи: сокращения использования ископаемого топлива.
Это не означает, что потенциал климатических решений водорослей следует игнорировать. В настоящее время считается, что леса водорослей и другие водоросли улавливают и хранят около 175 миллионов тонн ежегодно, а может и больше, учитывая недавние исследования.
Но Канаде необходимо действовать осторожно и инвестировать в устранение ключевых пробелов в знаниях, прежде чем масштабировать планы по включению водорослей в национальный учёт углерода. Это включает в себя увеличение государственных инвестиций в картирование лесов водорослей, мониторинг, высокоразрешающее океанографическое моделирование и проверку национальных оценок на местах.
В целом, необходим осторожный подход, чтобы гарантировать, что мы не упустим будущие решения, связанные с водорослями. Это связано с тем, что даже по мере роста интереса к водорослям эти экосистемы исчезают во многих местах.
В Британской Колумбии леса водорослей сократились в последние десятилетия из-за вызванных изменением климата морских волн тепла и популяционных взрывов морских ежей, которые питаются водорослями.
Похожие тенденции были зафиксированы во многих частях мира, от Норвегии до Тасмании, где пышные леса водорослей заменяются водорослями-сорняками.
Когда леса водорослей теряются, удерживаемый ими углерод может быть быстро высвобожден. Экспорт углерода водорослей в глубокий океан и другие поглотители углерода прекращается. Таким образом, вместо того чтобы способствовать замедлению изменения климата, их потеря может усугубить ситуацию.
Леса водорослей не решат климатический кризис самостоятельно. Но наше исследование показывает, что они могут стать частью решения, особенно если мы будем действовать сейчас, чтобы заполнить критические пробелы в исследованиях.
Сегодня наиболее непосредственная ценность лесов водорослей заключается в поддержке морского биоразнообразия, прибрежного рыболовства и средств к существованию сообществ. Это уже делает их достойными спасения.
Предоставлено: The Conversation.