Согласно новому исследованию, проведённому океанографами Гавайского университета в Маноа, подземный сток влияет на химический состав воды и вызывает каскад изменений в прибрежной экосистеме.
Подземные воды, поступающие в океан под поверхностью моря, увеличивают доступность питательных веществ, изменяют кислотность морской воды и влияют на процесс формирования скелетов кораллов.
Исследование, опубликованное в журнале Ecological Monographs, проливает свет на сложные взаимодействия между сушей и океаном.
«Подводный подземный сток — это широко распространённая и недооценённая связь между сушей и морем, которая доставляет наземные питательные вещества и углерод в прибрежные экосистемы», — сказала Нисса Силбигер, ведущий автор исследования, заместитель директора Центра развития океанографии Уэйхиро и доцент кафедры океанографии в Гавайском университете в Маноа.
«Это оказывает глубокое влияние на здоровье коралловых рифов, вызывая каскад химических и биологических изменений, которые изменяют круговорот углерода в этих экосистемах».
Подводный подземный сток
Подводный подземный сток представляет собой широко распространённое и недооценённое явление, которое доставляет наземные питательные вещества и углерод в прибрежные экосистемы. Это оказывает глубокое влияние на здоровье коралловых рифов, вызывая каскад химических и биологических изменений.
Пористые вулканические острова по всему тропическому региону доставляют большую часть этой воды через реки и ручьи, но значительная часть поступает прямо в коралловые рифы, окружающие эти острова.
Это явление издавна считалось важным среди народов Тихого океана, где выходы подземных вод часто имеют свои названия и связаны с конкретными сообществами водорослей и рыб, имеющих значение для средств к существованию.
Новое исследование помогло определить сложное взаимодействие химии и биологии, которое делает эти источники столь важными для экологии коралловых рифов.
Силбигер и её коллеги изучили два участка коралловых рифов в Муруа, Французская Полинезия, которые были выбраны на основе данных о солёности и изотопах, указывающих на наличие пресных подземных вод, а также обсуждений с местными рыбаками, которые обладают историческими знаниями о точках выхода подземных вод вокруг острова.
Исследовательская группа измерила ряд параметров качества воды, которые могут изменяться непосредственно в ответ на поступление подземных вод, а также изменяться косвенно в ответ на изменение биологической активности сообщества коралловых рифов.
Питательные вещества из подземных вод повысили продуктивность как фотосинтезирующих водорослей, так и кораллов, что, в свою очередь, изменило кислотность морской воды, в конечном итоге изменив кальцификацию скелетов кораллов.
«Мы показываем, что добавление новых питательных веществ в прибрежный океан изменяет метаболизм экосистем коралловых рифов, тем самым изменяя закономерности поглощения и высвобождения углерода», — сказала Силбигер. «Это подчёркивает цепную реакцию, где усиленная биологическая активность, подпитываемая подземным стоком, напрямую влияет на кислотность воды и, впоследствии, на способность рифов расти».
Важность исследования
Исследование подчёркивает естественную роль подземных вод в питании здоровых рифов. Авторы надеются, что их работа поможет подчеркнуть важность сохранения чистоты подземных вод для благополучия как наземных, так и океанических экосистем.
«Эти выводы жизненно важны для защиты коралловых рифов по всему Тихому океану от загрязнения с суши и информирования об устойчивом управлении земельными ресурсами», — сказала Меган Донахью, соавтор исследования и директор Гавайского института морской биологии в SOEST. «Понимание этих каскадных эффектов позволяет нам прогнозировать, как коралловые рифы реагируют на меняющийся мир, и обеспечивает основу для связи экологии экосистем с деятельностью на суше».
Предоставлено Гавайским университетом в Маноа.