Море. Скільки теплих спогадів у цьому слові: прогулянки морським узбережжям, обгорілі плечі, сувенірні мушлі. Але чи замислювалися ви, якими можуть бути моря і океани в недалекому майбутньому? Як ми впливаємо на морські екосистеми та де лежить зв’язок між зміною клімату і Світовим океаном?
Тепліше
Світовий океан не тільки вкриває більше 71 % площі нашої Планети, а й може поглинати сонячну енергію. Ця надзвичайна здатність зберігати та виділяти тепло протягом тривалих періодів часу надає океану центральну роль у стабілізації кліматичної системи Землі. В той же час, через глобальне потепління ця система, яка налагоджено працювала мільйони років, теж починає змінюватися.
Збільшення кількості парникових газів не дозволяє теплу, що відбивається з поверхні Землі, потрапляти в космос так само вільно, як раніше. Більша частина надлишкового атмосферного тепла поглинається океаном. Вчені підрахували, що за останні два десятиліття океани і моря поглинули більше 90% надлишкового тепла, що утворилося через парниковий ефект. Верхній шар океану завтовшки 2,5 метри може поглинути стільки ж тепла, скільки вся атмосфера! Здавалося б, зростання температури океану на 0,01 градус – це дуже-дуже незначна цифра, але у масштабах всієї кліматичної системи це неймовірно багато. Так, якби ця енергія вивільнилася в один момент, температура атмосфери могла б зрости на 10°С.
У 2019 році вчені зафіксували найвищі показники середньої температури океану за весь період спостережень з 1940 року. З 1955 по 1986 роки вода неухильно нагрівалася, але з 1987 року швидкість підвищення температури збільшилася майже в п’ять разів.
В океані нагрівання відбувається як на рівні поверхневих вод, так і на глибині. Теплообмін між океаном і атмосферою призводить до зміни рози вітрів, що в свою чергу, впливає на океанічні течії і хвилі. Океан є природним регулятором клімату на планеті за рахунок циркуляції холодних та теплих водних мас. Наприклад, в Європі, завдяки теплій морській течії Гольфстрим, відбувається потужна циркуляція води: теплої — на північ, а холодної — на південь. Теплі води з району екватора доходять майже до самого Полярного кола, по дорозі віддаючи своє тепло сусіднім країнам. Останні десятиліття через глобальне потепління вчені реєструють зміни у швидкості Гольфстриму, який є частиною величезного океанічного конвеєру морських течій. Через танення льодовиків і зміни солоності вод вчені помітили вповільнення Гольфстриму, що може нести серйозні наслідки для кліматичної системи Землі. Зокрема, в Європі в найближчі десятиліття може похолоднішати.
Вище
Загальне зростання температури суші й океану, танення льодовиків і зменшення снігового покриву, зумовлені зміною клімату, призвели до ще однієї глобальної проблеми – підвищення рівня Світового океану. Він залишався майже незмінним упродовж тривалого часу. Порівняння даних за минулі 100 років зі змінами за останні два тисячоліття показує, що швидкість підвищення рівня Світового океану останнім часом зростає. Якщо у XIX сторіччі вона становила 0,4 мм/рік, то впродовж XX сторіччя середній рівень моря підвищувався вже на 1-2 мм/рік. Загалом, за останні 100 років через потепління та танення льодовиків він зріс приблизно на 20 сантиметрів і продовжує зростати все швидше.
Близько третини цього підвищення обумовлено термічним розширенням океану в результаті потепління, викликаного діяльністю людини. Підняття рівня Світового океану, в першу чергу, несе загрозу прибережним територіям багатьох країн світу. Враховуючи тенденцію зростання викидів парникових газів, наразі світ перебуває на траєкторії, що відповідає підвищенню температури на близько 4°С до 2100 року. Якщо країни терміново не почнуть діяти для скорочення викидів парникових газів, до кінця століття прогнозоване підняття рівня моря може сягнути майже 1 метра.
Підняття рівня моря може призвести до затоплення прибережних регіонів та навіть цілих островів по всьому світу. Більш того, дослідження “Вода Близько”, яке провела Екодія разом з науковцями, показує, що проблема може торкнутися і України. Так, за сучасних темпів зростання концентрації парникових газів в атмосфері до кінця століття рівень Чорного моря може піднятися на 82 см. Це означає, що на 2100 рік, за проведеними розрахунками, слід очікувати на підтоплення території площею майже 1,5 млн. га (понад 800 тис. га без водойм), а з урахуванням нагонів моря — до 1,8 млн. га (близько 1,1 млн. га без водойм). На цій території знаходяться 590 населених пунктів, що ризикують бути повністю чи частково затопленими. 75000 мешканців чих територій ризикують стати кліматичними біженцями.
Кисліше
Окрім глобального потепління, зростання концентрації вуглекислого газу в атмосфері Землі призводить до іншої проблеми – закислення океанів. Близько 30% СО2, який виділяється в атмосферу через діяльність людини, поглинається океанами. Поглинання вуглекислого газу океаном відіграє важливу роль у пом’якшенні глобального потепління, але це порушує хімічний баланс карбонатної системи в самому океані. Через ряд хімічних реакцій із морською водою вуглекислий газ перетворюється на вуглекислоту. Цей процес призводить до зниження pH і підкислення морської води. Зміна клімату та підкислення вже спричиняють суттєві зміни у морському середовищі і, як очікується, вплинуть на цілі екосистеми морів.
Наразі підкислення океану відбувається в 10 разів швидше, ніж за останні 55 мільйонів років. За оцінками до 2100 року кислотність морської води може збільшитися приблизно в 1,5 рази порівняно з доіндустріальним рівнем. Підкислення океану, змінюючи хімічні характеристики морської води, впливає на ріст, розмноження та обмінні процеси багатьох морських організмів, особливо, таких, що мають у своєму організмі кальцієвмісні структури. В першу чергу це стосується коралів, які створюють середовище існування для більш ніж 25% всіх океанічних видів. Крім того, експерименти показують значний вплив підкислення океану на молюсків та всіх кісткових риб на ранніх життєвих етапах, а також на мікроорганізми, що формують планктон. Кількісні і якісні зміни планктону можуть негативно вплинути на складну структуру харчових мереж цілих морських екосистем.
Дослідження демонструють, що морські екосистеми загалом є більш чутливими до зміни клімату. Так, вчені встановили, що у відповідь на зміну температур ареали морських видів зміщуються до полюсів у шість разів швидше. Автори вважають, що морські організми більш чутливо реагують на зміни клімату, оскільки в океані менше бар’єрів для розселення, а морські організми мають вужчий діапазон пристосування до критичних температур. Крім того, їх міграцію може підштовхувати комерційне рибальство та порушення середовища існування.
Підвищення температури води і підкислення океанів не тільки впливає на поширення і відтворення багатьох морських видів, але і призводити до вимирання деяких з них. Показано, що локальні темпи вимирання морських видів майже вдвічі швидші, ніж для наземних. Крім того, стійкість морських екосистем суттєво погіршується комплексом взаємопов’язаних чинників. До глобального потепління і підкислення додається забруднення морської води, перелов риби, руйнування морських оселищ та розселення інвазійних (немісцевих) видів, які легше пристосовуються до нових температурних умов і витісняють вразливі види.
Ближче
Здавалося б, коралові рифи, океани і зміна клімату – це десь далеко. А чи можемо ми побачити вплив зміни клімату на біорізноманіття в наших морях – Чорному та Азовському? Дослідження показують, що так само, як і Світовий океан, Чорне море нагрівається. Кліматичні зміни у сукупності із іншими факторами вже призводять до того, що змінюється склад донних угруповань, а «цвітіння» морської води влітку спостерігається все частіше.
Одна із унікальних характеристик Чорного моря – це глибокий безкисневий шар, що насичений сірководнем. Цікаво, що безкиснева зона займає приблизно 87% об’єму моря і розташована на глибині нижче 90–60 м. За останні 20 років сірководневий шар піднявся на 20-25 м. Вважається, що цей негативний феномен напряму пов’язаний зі зміною клімату та глобальним потеплінням. Це означає, що верхній шар Чорного моря, насичений киснем і придатний для життя більшості морських жителів, зменшується. Більш того, потепління клімату додає ще одну загрозу, оскільки вищі температури погіршують вентиляційні механізми між шарами морської води, а кисень гірше розчиняється у такій воді і морським мешканцям стає складніше дихати. Крім того, через потепління і підвищення солоності Чорного моря до нього потрапляє все більше видів із Середземного моря, а також видів-вселенців із далеких куточків океану. До всього цього можна додати, що за результатами досліджень підкислення морської води відбувається і в Чорному морі.
Підсумовуючи, стає очевидно – зміна клімату це проблема не тільки «далеких океанів». Глобальне потепління та підкислення так само впливає і на моря біля берегів України. Це проблеми, які вже зараз вимагають активних дій на всіх рівнях – міжнародному, національному та локальному. Паризька угода, яку Україна ратифікувала 2016 року, говорить про два взаємодоповнюючих напрямки боротьби із глобальним потеплінням: послаблення зміни клімату шляхом скорочення викидів парникових газів (англ. mitigation) і адаптацію до кліматичних змін (англ. adaptation).
Перший підхід базується на розробці механізмів скорочення викидів парникових газів у всіх секторах економіки та є першочерговим кроком у боротьбі зі зміною клімату та її наслідками. Окрім відмови від викопних видів палива і переходу на відновлювані джерела енергії, варто також згадати про природні рішення.
Відомо, що екосистеми здатні поглинати вуглекислий газ та накопичувати у собі вуглець. Чим більше ми зберігаємо природних ділянок, тим більше вуглецю буде поглинуто із атмосфери. І ось тут морським екосистемам майже немає рівних. «Підводні ліси», утворені морськими водоростями та травами, мають величезне значення для функціонування прибережних зон океану та відіграють важливу роль в циклі вуглецю. Органічний вуглець, який природнім чином запасається у морських екосистемах, називають «Blue Carbon» (укр. «Синій вуглець»). Вчені підрахували, що більше половини вуглекислого газу з атмосфери запасається саме прибережними та морськими екосистеми – підводними «лісами» водоростей, луками морських трав, мангровими заростями.
Саме збереження та відновлення морських екосистем може внести серйозний вклад у боротьбу зі зміною клімату. До цього слід віднести як безпосередню охорону морських екосистем через розширення мережі природоохоронних територій, так і процеси, пов’язані зі зниженням антропогенного впливу на екосистеми. Чим менше ми винищуємо, забруднюємо та експлуатуємо наші моря – тим більше шансів, що вони допоможуть нам подолати кліматичну кризу, яку ми самі і спричинили.
Хочете дізнаватися більше про зміну клімату та допомагати у боротьбі з цією проблемою? Приєднуйтеся до Екодії!
