Майже все життя в океані залежить від верхніх шарів води, куди проникає сонячне світло: їх називають фотичною зоною. Нове дослідження показало, що це вузьке вікно для цінного морського світла скорочується в океанах по всьому світу.
Томас Девіс, морський біолог із Плімутського університету, і Тім Сміт, морський біогеохімік з Ексетерського університету (Велика Британія), помітили, що попри занепокоєння науковців світу з приводу потемніння океану, ніхто досі не оцінив його реальні масштаби.
Раніше вчені вже засвідчували, що за останні 20 років колір поверхні океану змінився, ймовірно, через зміни в планктонних спільнотах. За словами Девіса, результати нового дослідження показали, що такі зміни спричинили повсюдне затемнення. Через це значно скоротилася частина океану, доступна для тварин, «виживання та розмноження яких залежать від Сонця та Місяця».
Про що ще довідалися вчені?
Об’єднавши супутникові дані NASA за 2003-2022 роки з чисельним моделюванням, автори дослідження виявили закономірність: глибина фотичної зони, що обмежує середовище існування більшості океанічних організмів, поступово скорочується.
Фотична зона – це верхній шар океану, де світло від Сонця (зокрема й те, що відбивається від Місяця) проникає у воду. Всі морські організми, які фотосинтезують, – морські трави, водорості й, що найважливіше, фітопланктон – повинні жити в дрібніших частинах цього шару, щоб використовувати сонячну енергію. Тому багато інших організмів, які залежать від цих первинних виробників, такі як корали, ракоподібні, риби та морські ссавці, також перебувають у фотичній зоні.
Дослідження виявило, що в майже 10% світового океану глибина фотичної зони скоротилася більш ніж на 50 метрів. Це означає, що тривимірне середовище проживання видів значно зменшилося. І це призвело до гострішої конкуренції за ресурси. А найгірше, що у 2,6% Світового океану фотична зона скоротилася більш ніж на 100 метрів.
«Океан значно динамічніший, ніж вважається. Наприклад, рівень освітленості в товщі води значно змінюється протягом будь-якого 24-годинного періоду, а тварини, на поведінку яких світло безпосередньо впливає, набагато чутливіші до цих процесів і змін», – зазначив Сміт.
За його словами, якщо фотична зона скоротиться на великих ділянках океану на 50 метрів, тварини, яким потрібне світло, будуть змушені переміститися ближче до поверхні, де їм доведеться конкурувати за їжу та інші ресурси. А це може призвести до фундаментальних змін у всій морській екосистемі, пише Science Alert.
Чому фотична зона скорочується?
На глибину фотичної зони впливають кілька чинників. Світло, що падає на океан вертикально вниз, може проникати глибше у воду, при цьому менше фотонів відбиваються від поверхні. І що менший опір зустрічають ці фотони у вигляді зважених осадів та органічних речовин, то глибше вони можуть зануритися. Ось чому у прозорих тропічних водах світло може проникати на глибину до 80 метрів.
Однак при вході у воду під кутом від поверхні відбивається більше світла, й фотони, що все ж таки пробивають поверхню, мають пройти більшу відстань донизу. Це призводить до значно вужчої фотичної зони на полюсах: у деяких місцях менш ніж 10 метрів завглибшки.
Це може частково пояснити, чому деякі з найпомітніших змін були зафіксовані у фотичних зонах Арктики та Антарктики. Але осади та інші зважені речовини, такі як цвітіння водоростей, роблять воду менш прозорою, впливаючи на глибину, до якої може доходити світло. Девіс та Сміт підозрюють, що це істотно затьмарює світові води в останні десятиліття.
Глобальною причиною скорочення фотичної зони науковці вважають антропогенну діяльність, що спровокувала кліматичну кризу на нашій планеті, а разом із цим збільшення опадів, потепління поверхні океану, зміни в динаміці цвітіння водоростей тощо. До того ж люди систематично забруднюють Світовий океан сільськогосподарськими та іншими стоками.
В екстремальних випадках, як, наприклад, недавнє цвітіння водоростей на Великому Південному рифі, брак світла може призвести до масової загибелі риб. Але фотичні зони скорочуються не лише поблизу узбережжя. Дослідники також помітили потемніння у Гольфстрімі та на полюсах, де зміна клімату швидко змінює природні системи.
«Наші висновки є реальною причиною для занепокоєння», – написали вчені. Результати цього дослідження опублікував журнал Global Change Biology.
Фото: pixabay.com
