Почти вся жизнь в океане зависит от верхних слоев воды, куда проникает солнечный свет: их называют фотической зоной. Новое исследование показало, что это узкое окно для ценного морского света сокращается в океанах по всему миру.
Томас Дэвис, морской биолог из Плимутского университета, и Тим Смит, морской биогеохимик из Эксетерского университета (Великобритания), заметили, что несмотря на беспокойство ученых мира по поводу потемнения океана, никто до сих пор не оценил его реальные масштабы.
Ранее ученые уже свидетельствовали, что за последние 20 лет цвет поверхности океана изменился, вероятно, из-за изменений в планктонных сообществах. По словам Дэвиса, результаты нового исследования показали, что такие изменения вызвали повсеместное затмение. Из-за этого значительно сократилась часть океана, доступная для животных, "выживание и размножение которых зависят от Солнца и Луны".
О чем еще узнали ученые?
Объединив спутниковые данные NASA за 2003-2022 годы с численным моделированием, авторы исследования обнаружили закономерность: глубина фотической зоны, ограничивающей среду обитания большинства океанических организмов, постепенно сокращается.
Фотическая зона - это верхний слой океана, где свет от Солнца (в том числе и то, что отражается от Луны) проникает в воду. Все морские организмы, которые фотосинтезируют - морские травы, водоросли и, что самое важное, фитопланктон - должны жить в более мелких частях этого слоя, чтобы использовать солнечную энергию. Поэтому многие другие организмы, которые зависят от этих первичных производителей, такие как кораллы, ракообразные, рыбы и морские млекопитающие, также находятся в фотической зоне.
Исследование выявило, что в почти 10% мирового океана глубина фотической зоны сократилась более чем на 50 метров. Это означает, что трехмерная среда обитания видов значительно уменьшилась. И это привело к более острой конкуренции за ресурсы. А хуже всего, что в 2,6% Мирового океана фотическая зона сократилась более чем на 100 метров.
«Океан значительно динамичнее, чем считается. Например, уровень освещенности в толще воды значительно меняется в течение любого 24-часового периода, а животные, на поведение которых свет непосредственно влияет, гораздо более чувствительны к этим процессам и изменениям", - отметил Смит.
По его словам, если фотическая зона сократится на больших участках океана на 50 метров, животные, которым нужен свет, будут вынуждены переместиться ближе к поверхности, где им придется конкурировать за пищу и другие ресурсы. А это может привести к фундаментальным изменениям во всей морской экосистеме, пишет Science Alert.
Почему фотическая зона сокращается?
На глубину фотической зоны влияют несколько факторов. Свет, падающий на океан вертикально вниз, может проникать глубже в воду, при этом меньше фотонов отражаются от поверхности. И чем меньшее сопротивление встречают эти фотоны в виде взвешенных осадков и органических веществ, тем глубже они могут погрузиться. Вот почему в прозрачных тропических водах свет может проникать на глубину до 80 метров.
Однако при входе в воду под углом от поверхности отражается больше света, и фотоны, которые все же пробивают поверхность, должны пройти большее расстояние вниз. Это приводит к значительно более узкой фотической зоне на полюсах: в некоторых местах менее 10 метров глубиной.
Это может частично объяснить, почему некоторые из самых заметных изменений были зафиксированы в фотических зонах Арктика и Антарктики. Но осадки и другие взвешенные вещества, такие как цветение водорослей, делают воду менее прозрачной, влияя на глубину, до которой может достигать свет. Дэвис и Смит подозревают, что это существенно омрачает мировые воды в последние десятилетия.
Глобальной причиной сокращения фотической зоны ученые считают антропогенную деятельность, спровоцировавшую климатический кризис на нашей планете, а вместе с этим увеличение осадков, потепление поверхности океана, изменения в динамике цветения водорослей и тому подобное. К тому же люди систематически загрязняют Мировой океан сельскохозяйственными и другими стоками.
В экстремальных случаях, как, например, недавнее цветение водорослей на Большом Южном рифе, нехватка света может привести к массовой гибели рыб. Но фотические зоны сокращаются не только вблизи побережья. Исследователи также заметили потемнение в Гольфстриме и на полюсах, где изменение климата быстро меняет природные системы.
"Наши выводы являются реальной причиной для беспокойства", - написали ученые. Результаты этого исследования опубликовал журнал Global Change Biology.
Фото: pixabay.com
