Земля

Масове вимирання від задухи скасовується: вчені “врятували” Світовий океан (фото)

Протягом багатьох років стверджувалося, що втручання людини незабаром призведе до різкого «знекиснення» земних морів і подальшої загибелі безлічі видів. Незавидна перспектива, якщо врахувати, що і на суші тоді вимирань явно не уникнути. Нова наукова робота показує, що, навпаки, саме людське втручання може призвести до зростання вмісту кисню в Світовому океані. Чому ж раптом мінус змінився на плюс?

Велика корифена – один з видів риб, які повинні загинути в найближчому майбутньому від задухи… або, навпаки, почати процвітати від додаткового припливу кисню? До кінця тексту ми дізнаємося відповідь на це питання / ©Evan Davis

Якщо ми дістанемо з холодильника пляшку мінеральної води і залишимо її в теплій кімнаті, то при подальшому відкритті пляшки з неї почне бурхливо виходити газ (попутно захоплюючи з собою іноді і частина рідини). Це банальна фізика: чим тепліше, тим розчинність газів в рідині менше і тим більше вони «рвуться» з неї зовні.

Рівно те ж саме має відбуватися (і відбувається) в сучасному океані. У тропічних широтах в морській воді розчинено набагато менше кисню і вуглекислого газу, ніж в приполярних широтах. Тим часом риби повинні чимось дихати: якщо кисню у воді буде мало, жити їм стане набагато важче.

Не дивно, що в 2022 році в журналі Science вийшла гучна стаття: антропогенні викиди СО2 призведуть до вимирання морських видів, причому колосального, небаченого з часів зникнення зубастих динозаврів. Все дуже логічно: вуглекислий газ веде до розігріву планети — з середніх +14 до +15 за 1970-2020 роки, а розігрів веде до зниження розчинності кисню в океані.

“Агресивне і швидке зменшення викидів парникових газів критично необхідно, щоб уникнути великого, масового вимирання океанських видів»,
— недвозначно заявив Кертіс Дойч, старший автор тієї гучної роботи. Попросту кажучи, їх чекає масова смерть від задухи.

Чому це важливо? З двох причин. Ось перша: в реальному світі викиди парникових газів не те що не зменшуються, але і швидко ростуть (слідом за спалюванням палива). У 1960-х СО2 в атмосфері додавалося на 0,8 частини на мільйон на рік, в 1980-х – на 1,4, в нульових – на 2,0, а зараз вже на 2,4 частини на рік. Попросту кажучи, велике і масове вимирання океанських видів виглядає абсолютно неминучим. Бо шанси на необхідне Дойчем скорочення, чесно кажучи, дорівнюють нулю.

Практично всі роботи, засновані на моделюванні, показували одне і те ж: антропогенні викиди вуглекислого газу в кінцевому рахунку призведуть до розширення зон, бідних киснем (показані червоним). Ось тільки стикування цього моделювання з фактами з реального світу виявилася не дуже простим / ©Wikimedia Commons

І друга причина: масове вимирання в морі автоматично означає Велике вимирання на суші. В історії Землі поки просто не було випадків, щоб одне траплялося без іншого. Це тривожний знак: людям в разі масового вимирання доведеться несолодко.

Ми не бачимо слона в маленькій кімнаті?

Ясна і зрозуміла картина, однак, викликала у ряду вчених питання. Антропогенні викиди обіцяють 2-3 градуси потепління – від сили 5 (але тільки в найсміливіших моделях). Тобто не вище середньопланетних + 19. Однак всього десятки мільйонів років тому типова середня температура на Землі була +20… +26. Набагато вище, ніж обіцяють від антропогенних викидів. Значить, якщо висновки авторів статті в Science вірні, в ту епоху повинно було статися величезне, масове вимирання морських видів.

Вмираюча риба, типова жертва зони, в якій знижений вміст кисню, сучасна Балтика / ©Wikimedia Commons

Ось тільки його не було. Від 56 мільйонів років тому і до 35 мільйонів років тому було, за сучасними мірками, немислимо тепло: на берегах Північного (тоді нельодовитого) океану середньорічна температура була +12, приблизно така зараз в Ялті або Парижі. Одне з двох: або тоді було вимирання, або ми не бачимо чогось дуже-дуже важливого.

Автори нової, щойно випущеної роботи в Nature були серед вчених, які помітили цю явну невідповідність. І вони вирішили безпосередньо дізнатися, як йшла справа з киснем в Стародавньому океані теплої частини кайнозойської ери.

Щоб зрозуміти, чи задихнуться жителі океану від поточного потепління, вони взяли середньоміоценовий і ранньоеоценовий кліматичні оптимуми (14-18 і ~54-56 мільйонів років тому). Як легко здогадатися з назв, ці епохи назвали так за вкрай теплий клімат. Середньорічна температура тоді досягала + 26, на 11 градусів вище, ніж сьогодні, і свідомо вище стелі антропогенного потепління (у землян просто не вистачить викопного палива, щоб відтворити таке).

По ряду оцінок ось ці дуже маленькі фотосинтезуючі організми забезпечують Землю 20% від вироблюваного на ній кисню. У разі їх занепаду навряд чи всім нам стане краще, чи не так? / ©Wikimedia Commons

Вчені взяли співвідношення різних ізотопів азоту в осадових океанічних породах за ці періоди і порівняли з сучасними. У нормі останки морських організмів піддаються денітрифікації – азот з них витягується біогеохімічними процесами і потім переноситься в поверхневі води континентального шельфу.

Швидкість цього процесу прямо пов’язана з кількістю кисню, розчиненого в морській воді: там, де його мало, процес йде дуже слабо. Однак виявилося, що в обидвох вивчених дуже теплих періодах в тихоокеанських тропіках денітрифікація йшла краще — істотно краще, ніж в епохи до і після, більш холодні. Дослідники роблять висновок:

Як же бути з дослідженням, яке стверджує, що вміст кисню в Світовому океані з 1960 року вже впало на 2%? Досить просто: варто почитати його і переконатися, що розмах взяття проб там, м’яко кажучи, недостатній для того, щоб зробити надійний висновок про вміст кисню у всьому Світовому океані. Особливо на тлі того безсумнівного факту, що морське життя давніх теплих епох було було помітно численнішим і різноманітнішим, ніж те, що ми можемо спостерігати за останні два мільйони років, після серйозного падіння температури океанів / ©ucn

“Всупереч широко поширеним припущенням … наші дані вказують на зменшення зон, бідних киснем, під час найтепліших частин кайнозою». 

Виходить, замість “задухи” потепління призвело морських жителів до більш легкого дихання.

Чому фізика не спрацювала

Виникає законне питання: як це фізично можливо? Тоді діяли ті ж закони фізики, що і сьогодні. А з цього випливає, що кисню в океані повинно було бути менше, ніж в більш холодні епохи.

Авторів роботи це питання теж турбує. Вони пропонують два можливих пояснення. Перше: при потеплінні з якоїсь причини морські створіння перестали споживати кисень у великих кількостях. Менше народу – більше кисню.

Схоже, що потепління збільшить кількість кисню в тропічних морях, а не зменшить його. Але чому? / ©Wikimedia Commons

Що могло б викликати таке? Наприклад, вважають дослідники, порушення циркуляції вод в глибині океану, що призвело до скорочення кількості мікроелементів, потрібних мешканцям океану. Правда, є важливий нюанс, і автори самі про нього чесно пишуть:

“Однак доказів [пов’язаних з цим] змін…. [у досліджувані періоди] мало, і вони суперечливі”» 

Щоб прояснити ситуацію, вчені спробували знайти механізми, які здатні збільшити розчинність газів в океанській воді навіть при зростанні температур. Незабаром вони виявили, що насиченість газами для світового океану може дуже серйозно зрости, якщо в ньому активізується перемішування вод в Південному океані, що оточує Антарктиду. І, що характерно, багато моделей показують, що при потеплінні перемішування вод там стає багато інтенсивніше.

В кінцевому рахунку, підсумовує робота, цей механізм і виглядає найімовірнішим поясненням того, як в рекордно теплому океані — а глибини океану в ту пору прогрівалися на 18 градусів вище, ніж сьогодні — могло бути більше кисню, ніж в нинішньому.

Здається, що робота – просте заспокоєння розтривожених нервів. Масове вимирання від задухи в морях скасовується, значить і нам, людям, буде простіше жити. Скажемо прямо: все не так однозначно.

Річ у тім, що відсутність морських вимирань в теплих епохах минулого не було секретом для палеонтологів задовго до цієї роботи. Як і той факт, що біопродуктивність і різноманітність видів в теплі епохи – той же ранній еоцен і так далі — насправді не падає, а зростає. Або те, що потепління не веде до зростання посух (а так само і повеней), і навіть зменшує смертність людей.

Проблемою було і залишається те, що всі ці відомості ніяк не впливають на настрої наукового світу в цілому, а значить, в результаті не впливають на наше життя. Хоча варто було б: запекла боротьба з глобальним потеплінням під гаслом «запобігти масовому вимиранню» йде не перший десяток років.

Мегалодон в уявленні художника. За сучасними оцінками він був довшим 15 метрів і масивніше сорока тонн. Нова робота може пролити світло на дуже інтригуюче питання: як взагалі могло існувати щось подібне? Справа в тому, що на відміну від дихаючих повітрям китів, риби дихають зябрами, і тому їх розміри зазвичай обмежені кількістю кисню, розчиненого у воді. Мегалодон вимер близько двох мільйонів років тому, в епоху, коли Світовий океан став набагато холоднішим, ніж був у міоцені, коли, навпаки, мегалодон процвітав. Автори нової роботи, з посиланням на інші наукові групи, відзначають, що періоди похолодання вели до зниження кількості кисню в морській воді / ©Wikimedia Commons


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments