По мнению группы исследователей во главе с Кембриджским университетом, человеческая деятельность часто стоит за проблемами, которые угрожают морям.
Добыча лития в глубинах океанов, чрезмерный вылов глубоководных видов и неожиданное воздействие лесных пожаров на суше на моря. Это некоторые из пятнадцати вопросов, которые, по мнению экспертов, мы должны решить сейчас.
В результате работы группы исследователей под руководством Кембриджского университета был создан список опасностей, угрожающих многообразию морей и побережий. Статья опубликована в журнале Nature ecology.
В духе ежегодного анализа горизонтов, посвященного вопросам сохранения, 30 экспертов из разных уголков мира оценивают, какое влияние может оказать различная деятельность человека на морские и прибрежные экосистемы в следующем десятилетии.
Некоторые из наблюдаемых проблем связаны с использованием морских природных ресурсов. Например, глубоководные бассейны с соленой водой представляют собой уникальную морскую среду с большим разнообразием жизни, а также с крупными отложениями соли, содержащими литий.
Авторы предупреждают, что растущий спрос на литий в батареях электромобилей может поставить эти среды под угрозу. Ученые призывают к принятию правил, обеспечивающих оценку биоразнообразия до начала эксплуатации глубоководных бассейнов с морской водой.
В этих бассейнах с морской водой, вероятно, обитает множество эндемичных и генетически различных видов, которые в значительной степени не обнаружены или ожидают официального описания.
Морская экосистема меняется
Если рыболовство распространится на те виды рыб, которые плавают глубже в море, в круговороте природы могут произойти значительные изменения.
Хотя чрезмерный вылов рыбы уже является насущной проблемой, в ходе анализа горизонтов было изучено, что может произойти дальше.
Авторы считают, что вскоре мы можем перейти к более глубоководному промыслу в мезопелагической зоне, т.е. на глубине 200–1000 метров. Живущие там рыбы не пригодны для употребления в пищу человеком, но их можно продавать в качестве корма для рыбных ферм.
В статье в Nature Торнтон добавляет, что ограничение рыболовства не только остановит чрезмерный вылов этих рыбных запасов, но и уменьшит нарушения углеродного цикла океана, поскольку эти виды являются океанским насосом, удаляющим углерод из атмосферы.
Потепление экваториальных морей приводит к обеднению видов в этих районах морей, а также более широко изменяет питательность рыб. Никакие новые виды не перемещаются в самые жаркие районы моря, потому что вид перемещается в полярные районы в поисках условий, к которым он приспособился.
Незаменимые жирные кислоты обычно вырабатываются холодноводными видами рыб. Поскольку изменение климата повышает температуру океанов, производство этих питательных молекул уменьшается. Такие изменения могут иметь последствия как для морской жизни, так и для здоровья человека.
Питательные вещества и токсины попадают в водные пути
Частота и сила лесных пожаров будут увеличиваться с изменением климата. С 2017 года в Австралии, Бразилии, Португалии, России и на тихоокеанском побережье Северной Америки произошли беспрецедентно крупные и продолжительные лесные пожары.
Помимо угрозы для жизни людей и высвобождения накопленного углерода, лесные пожары выделяют аэрозоли, твердые частицы и большое количество материалов, содержащих растворимые формы питательных веществ, таких как азот, фосфор и микроэлементы, такие как медь, свинец и железо.
Ветры и дожди могут переносить эти вещества на большие расстояния в прибрежные и морские экосистемы.
Например, лесные пожары в Австралии вызвали массовое цветение фитопланктона в Южном океане и гибель рыб и беспозвоночных в устьях рек.
Величину и последствия выбросов трудно предсказать, поскольку они зависят от размера и продолжительности лесных пожаров, типа горящей растительности, количества осадков, буферов прибрежной растительности, рассеивания аэрозолей и течений, сезонности и дефицита питательных веществ в принимающей экосистеме.
Таким образом, лесные пожары могут временно повысить первичную продуктивность полезным образом или не иметь никакого эффекта. Неблагоприятными последствиями могут быть гибель донных беспозвоночных, таких как кораллы, из-за осадконакопления, потемнения берегов, эвтрофикации или цветения водорослей.
Прибрежные воды темнеют
По данным исследовательской группы, прибрежные экосистемы зависят от доступа света к первичной продукции планктонных водорослей и прикрепленных водорослей, а также морской травы.
Однако изменение климата и деятельность человека усиливают ослабление света из-за окраски воды и растворенных в ней веществ. Увеличение количества осадков, штормов, таяние вечной мерзлоты и береговая эрозия привели к потемнению пресноводных экосистем.
Это вызвано увеличением содержания органического углерода, железа и твердых частиц. Все это в конечном итоге выбрасывается в море. Прибрежная эвтрофикация, ведущая к цветению водорослей, усугубляет это потемнение, еще больше блокируя проникновение света.
Кроме того, изменения в землепользовании, дноуглубительные работы и донный лов могут еще больше увеличить смешивание отложений с водой и мутность.
Такие изменения могут повлиять на химический состав океана, вызывая расщепление растворенного органического углерода и образование токсичных химических веществ.
С другой стороны, подкисление морей может увеличить поглощение металлов, например, мидиями, которые употребляются в пищу человеком.
Многогранное использование морских материалов таит в себе риски.
Коллагены представляют собой структурные белки, которые все чаще используются в косметике, фармацевтике, нутрицевтиках и биомедицинских целях.
Растущий спрос на коллаген стимулировал недавние усилия по поиску новых источников, позволяющих избежать религиозных ограничений и снизить риск передачи болезней от традиционных источников говядины и свинины.
Поиск альтернативных источников выявил неиспользованные возможности морской жизни, такие как рыбный прилов. Медузы и грибы также содержат коллаген.
Воздействие расширения торговли плавательными пузырями рыб на целевые и нецелевые виды уже привело к чрезмерному вылову некоторых видов рыб. Судьба китайской рыбы-бахаба теперь может последовать за тотоабой из Мексиканского залива.
В настоящее время чрезмерный вылов рыбы привел к почти полному исчезновению как популяции тотоаба, так и вида вакита, который вылавливается в качестве прилова при рыболовстве в Мексиканском заливе.
К 2018 году плавательные пузыри тотоаба продавались по 46 000 долларов США за килограмм. Однако повышенный спрос был связан с чрезмерным выловом традиционных видов, китайской бахаба, в течение прошлого века.
Человеческая деятельность влияет на моря разными способами.
Исследовательская группа перечисляет несколько новых факторов, вызванных деятельностью человека. Другие связаны с широкими экологическими угрозами, такими как изменение климата и чрезмерное использование ресурсов, другие предвосхищают новые технологии: в будущем города могут быть построены на поверхности моря, а исследователи смогут следить за морскими существами, которые остаются под водой с помощью новых технологий.
Он говорит, что метод составления отчета был несколько многоэтапным. 32 из 75 анонимно адресованных тем, присланных участниками, были выбраны голосованием в первом туре.
Затем каждый участник оценивал лучших, обсуждал и голосовал один за другим в течение однодневного семинара, и таким образом были получены финальные пятнадцать.
После отбора темы были перераспределены, и тому, кто не написал рассматриваемую тему, было разрешено написать текст темы для публикации с самого начала. На протяжении всего процесса с субъектами работали анонимно, а рукопись, которая должна была быть опубликована, была написана вместе посредством интенсивной переписки по электронной почте.
Таким образом, конечным результатом является работа всей рабочей группы, а вклад отдельных авторов не виден, хотя Каартокаллио полностью удовлетворен конечным результатом.
– Значительная нагрузка человеческой деятельности на морские и особенно прибрежные экосистемы требует постоянной бдительности, чтобы изменения не вызывали вредных последствий, возникающих непреднамеренно, – говорит Германни Каартокаллио.
Kaartokallio изучила разложение биоразлагаемых материалов в морской среде, и они также представлены в этом отчете. Долгосрочные и крупномасштабные последствия использования биоразлагаемых полимеров в продуктах и непреднамеренного выброса побочных продуктов, таких как микроволокна, в окружающую среду пока неизвестны.
В дополнение к масштабным изменениям, таким как побочные эффекты изменения климата, социально-промышленные изменения могут привести к новым нагрузкам на морскую среду. Каартокаллио приводит в качестве примера загрязнение тяжелыми металлами и увеличение загрязнения в результате крупномасштабной электрификации.
– Если спрос на товар ориентирован на небольшое количество видов, это может привести к быстрому изменению их использования.
Каартокаллио упоминает, например, использование плавательных пузырей крупных и медленнорастущих видов рыб в азиатской кухне и в качестве продукта роскоши. Защита не всегда успевает, когда эксплуатация нацелена на новые виды.
Новая публикация открывает читателям новые идеи, о которых они раньше и не думали. Как некоторые изменения в окружающей среде вызывают цепную реакцию, конечный результат которой удивляет.
По словам Каартокаллио, в связи с изменением климата больше говорят об Арктике и черном углероде, чем о влиянии учащения лесных пожаров на морские и прибрежные экосистемы.
В условиях Балтийского моря нужны новые идеи, например, ветряные электростанции, построенные в открытом море. В них также могли бы разместиться заповедные зоны и рыбоводство.
– Интересно, как можно было бы подумать о оффшорном строительстве, какие еще виды деятельности можно разместить в открытом море, например, в том же районе, что и ветропарк. Это также интересно с точки зрения Балтийского моря, когда увеличивается строительство оффшорной ветроэнергетики, считает Германни Каартокаллио, ведущий научный сотрудник Финского института окружающей среды.
Исследователь также подчеркивает риски, связанные с переработкой постоянно растущих отходов аккумуляторов, особенно литиевых. Батареи перерабатываются путем сжигания и химического воздействия, что может привести к выбросу тяжелых металлов в воду. Некоторые связующие и электролитические химические вещества токсичны для водных организмов или образуют стойкие органические загрязнители при неполном сгорании.
Большая часть батарей также все еще оказывается в смешанных отходах. Для безопасной переработки требуются передовые технологии, а экспорт аккумуляторных отходов в развивающиеся страны может привести к переносу рисков в другие страны.