Często słyszymy o topnieniu lodu morskiego, przypływach i bielonych rafach koralowych, ale zmiany klimatu mogą odbić się echem w szerszym obszarze środowiska morskiego, niż mogłoby to sugerować tylko to główne zagadnienie.
Według nowego badania opublikowanego w PLoS Biology, „na całą powierzchnię oceanu na całym świecie wpływać będą jednocześnie różne intensywności ocieplenia oceanu, zakwaszenia, wyczerpania tlenu lub niedoborów produktywności”. Wraz ze zmianą biogeochemii oceanu, raport podaje, że również będzie to jego siedlisko i żyjące tam stworzenia. Może to oznaczać trudności dla około 470 do 870 milionów ludzi - z których wielu żyje w biedzie - którzy są zależni od dobrobytu morza, aby utrzymać się z zasobów i wypełnić talerze. I nie przewiduje się, że oddziaływania te pojawią się stulecia później: zgodnie z badaniami mogą pojawić się już w 2100 roku.
Prawie 30 naukowców z całego świata - w tym modelerzy klimatu, ekolodzy, biogeochemicy i naukowcy społeczni - jest współautorem badania. Oparli się na modelach komputerowych z Międzyrządowego Panelu ds. Zmian Klimatu, kompilując dane z 31 modeli systemów ziemskich, które obejmowały co najmniej jeden parametr oceanu. Podsumowując, dane dotyczące 27 000 lat różnych nakładających się, zagregowanych zmiennych zostały zebrane w ich nowym modelu.
Po zebraniu tych danych modelowali następnie dwa różne scenariusze na przyszłość: jeden, w którym stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrasta do 550 części na milion, a drugi, w którym osiągają 900 ppm (planeta obecnie wynosi około 400 ppm, w porównaniu do wcześniejszych czasy przemysłowe, kiedy ten pomiar wynosił 280 ppm). Pierwszy model reprezentuje wartości prognozowane w przypadku podjęcia działań łagodzących, podczas gdy drugi przewiduje się w scenariuszu „normalnym”, w którym utrzymamy obecny poziom emisji gazów cieplarnianych w przyszłości.
Ich model przewidywał zmiany temperatury, poziomów tlenu, zwiększoną kwasowość i produktywność (tworzenie związków organicznych przez głównych producentów, takich jak fitoplankton) zarówno na powierzchni oceanu, jak i na dnie morskim w tych dwóch przyszłych scenariuszach. Okazało się, że niemal we wszystkich miejscach na powierzchni oceanu ich modele przewidują dalsze ocieplenie i wzrost kwasowości, któremu towarzyszy spadek tlenu i produktywności. Jedynym wyjątkiem był niewielki ułamek morza w regionach polarnych, gdzie na powierzchni morza wystąpiłby wzrost tlenu i wydajności. Jak mówią, skala tych przewidywanych zmian będzie większa niż jakiekolwiek porównywalne zmiany w ciągu ostatnich 20 milionów lat.
„Kiedy patrzysz na ocean świata, niewiele jest miejsc wolnych od zmian; większość odczuje jednoczesne skutki ocieplenia, zakwaszenia oraz zmniejszenia tlenu i wydajności ”, powiedział Camilo Mora, geograf z University of Hawaii w Mānoa, w komunikacie prasowym.
Łączne pozytywne (lewe) i negatywne (prawe) skutki w oceanach świata; czerwony oznacza największą intensywność. Zdjęcie z Mora i in. glin
Odkryli, że najbardziej drastyczne uderzenia wystąpią na powierzchni oceanu, ale dno morskie odczuje również swój udział w mniejszych, ale wciąż znaczących zmianach. Temperatura dna morskiego i kwasowość zmienią się tylko nieznacznie w porównaniu z powierzchnią, ale nastąpi znaczne zmniejszenie napływu węgla, który zapewnia pożywienie wielu organizmom żyjącym na dnie. Spadek rozpuszczonego tlenu na dnie morza będzie podobny do tego, jaki występuje na powierzchni.
Zmiany te mogą wystarczyć, by zakłócić delikatny ekosystem dna oceanu. „Ponieważ wiele ekosystemów głębinowych jest tak stabilnych, nawet niewielkie zmiany temperatury, tlenu i kwasowości mogą obniżyć odporność społeczności głębinowych”, Lisa Levin, oceanograf z University of California w San Diego i współautor papieru, powiedział w komunikacie. „Jest to coraz większy problem, ponieważ ludzie wydobywają więcej zasobów i powodują większe zakłócenia w głębokim oceanie”.
Jeśli chodzi o powierzchnię, wielkość prognozowanych zmian będzie się różnić w zależności od miejsca. W tropikach wystąpią najmniejsze zmiany kwasowości; regiony umiarkowane odczują najmniej znaczące zmiany temperatury i wydajności; a Oceanowi Południowemu w pobliżu Antarktydy oszczędzone zostaną najmniejsze wahania tlenu. Ale ogólnie rzecz biorąc, powierzchnia oceanu ulegnie znacznemu wpływowi.
Dysponując tymi danymi, nałożyli następnie informacje o siedliskach i bioróżnorodności dla 32 różnorodnych środowisk morskich na całym świecie, aby zobaczyć, jak te zmiany wpłyną na florę i faunę oceanu. Odkryli, że rafy koralowe, pokłady trawy morskiej i inne płytkie obszary ucierpią w największym stopniu, podczas gdy głębokie podwodne morza i otwory wentylacyjne ucierpią najmniej.
Ludzie nie zostaną oszczędzeni na konsekwencje tych zmian. W końcowej analizie skwantyfikowali zależność ludzkości od oceanu, analizując globalne miejsca pracy, dochody i żywność pochodzącą z morza. Odkryli, że większość z 870 milionów ludzi, których te zmiany najbardziej dotkną, żyje w najbiedniejszych krajach świata.
Podczas gdy te prognozy podlegają tym samym ograniczeniom, które nękają każdy model komputerowy, który próbuje reprezentować złożony system naturalny i prognozować swój przyszły los, autorzy uważają, że wyniki są wystarczająco solidne, aby mocno poprzeć prawdopodobieństwo, że nasze oceany będą bardzo różnymi miejscami w niezbyt odległej przyszłości. Piszą, że jeśli poziomy dwutlenku węgla będą nadal rosły, „prawdopodobnie nastąpi znaczna degradacja ekosystemów morskich i związane z tym trudności ludzkie”.
„Naprawdę przerażające jest zastanawianie się, jak ogromne będą te wpływy”, współautor Andrew Sweetman z Międzynarodowego Instytutu Badawczego w Stavanger w Norwegii, podkreślony w komunikacie prasowym. „To jedno dziedzictwo, którego my, ludzie, nie powinniśmy ignorować”.
