Вздовж узбережжя Балтійського моря зафіксовані надзвичайно високі температури, що ускладнює покращення стану моря.
Цього літа і в попередні літа на мілководді біля узбережжя Балтійського моря були зафіксовані навіть напрочуд високі рівні викидів газів, що спричиняють сильне глобальне потепління, на мілководді.
За словами дослідників, викиди різко зростають у міру прогрівання води. Високі концентрації були виміряні, наприклад, у серпні, коли прибережні води були теплими для цього часу.
Йдеться про посилення кліматичних змін та збільшення теплових хвиль, які прискорюють хімічні та біологічні процеси в океані.
Зокрема, високі концентрації метану є новим прикладом історично швидкого потепління клімату на широтах Фінляндії та його наслідків у мілководному та чутливому Балтійському морі.
За словами дослідників, підвищення температури ускладнює покращення стану моря та можливості стримування зміни клімату.
Прибережні теплові сплески викликають великі зміни
Виявлення викидів саме по собі не дивує дослідників. Щось подібне спостерігалося у зв’язку з потеплінням, наприклад, у талих низьких прибережних районах Сибіру. Як і на узбережжі Балтійського моря, з континенту на береги Північного Льодовитого океану стікає багато органічного ґрунту, який, гинучи, викликає брак кисню на дні та виділяє метан.
Високі температури, коли вода прогрівається ще глибше майже до 30 градусів, звикли бачити в тропічних морях. Хоча цього року в більш ніж удесятеро глибшому Середземному морі за тривалу спеку також вимірювали температуру 30 градусів.
І в Середземному, і в Балтійському морях стрибки тепла, які стають частішими та посилюються, завдають шкоди фауні та флорі. Згідно з дослідженнями, потепління і дефіцит кисню, який він викликає, сприяють, наприклад, однорічним видам водоростей.
Це, у свою чергу, призводить до порочного кола, де погіршується ситуація з водоростями та збільшуються викиди метану. Однорічні зелені водорості утворюють водоростеву масу і, наприклад, при загибелі душить інше живе на дні.
«Імовірність того, що море стає джерелом, постійно зростає з порушенням морської акваторії», — говорить Норкко про зростаючі ризики кліматичних викидів.
Евтрофовані ґрунти серед найгірших джерел викидів
Поточний дослідницький проект Університету Гельсінкі та Стокгольмського університету почався певним чином із високих температур і показників метану в 2018 році. Температура піднялася до тропічних показників у деяких місцях, аж до глибоких глибин.
Повідомляється, що спека 2018 року була занадто сильною для блакитної мідії, яка важлива для моніторингу стану моря, та для іншого ключового виду, морського їжака. Згідно з даними моніторингу дослідницької станції Tvärminne Університету Гельсінкі, популяція мідій, принаймні на мілководді перед дослідницькою станцією, була порушена та, здавалося, зменшувалася.
Навіть ключові види не контролюються настільки регулярно в Tvärminne, однак, щоб дослідники могли надати більш детальну інформацію про ширший вплив стрибка тепла на ключ та інші види.
Однак його дослідники знають, що найвищі концентрації метану виділяються з місць, де дно знаходиться в поганому стані, а евтрофікація є найгіршою.
Протягом тривалого теплого періоду 2018 року кількість метану на архіпелагах Таммісаарі та Стокгольм відповідала концентраціям, які утворюються, наприклад, на рисових полях в Азії або таненні вічної мерзлоти в Сибіру. Вирощування рису є одним із найбільших джерел метану в сільському господарстві.
Наразі дослідники більш детально досліджують, серед іншого, як метан вивільняється з морських глибин, щоб збільшити і без того найвищі концентрації в атмосфері за всю історію вимірювань. Метан може випередити кисень на шляху до поверхні.
Під час дослідницького проекту також буде проведено оцінку того, скільки метану виділяється з погано доглянутих днів усього Балтійського моря та чи можна запобігти чи сповільнити його викид.
Хумборг каже, що наразі більшість вчених вважають Балтійське море нейтральним вуглецем. Кліматичні викиди та поглинання тоді однакові. Разом із лісами, світові океани є важливими поглиначами вуглецю, і досі вони поглинули більшу частину вуглекислого газу, який спричиняє перегрівання.
Проблема водоростей породила проблему вуглецю
Без морів клімат був би більш теплим, ніж зараз. Важливість морів у зв’язку зі зміною клімату все ще вивчається в основному в більш глибоких морях. Навіть для більш глибоких морських районів вчені не знають точно, скільки метану зрештою буде вивільнено зі світового океану.
Викиди метану, а також іншого потужного парникового газу, діоксиду азоту, вважаються властивими морям.
За словами Альфа Норко, принаймні на викиди метану на узбережжі Балтійського моря в основному впливають поживні речовини та інші біологічні речовини, які утворюються в сільському господарстві. Поживні речовини посилили цвітіння водоростей. На додаток до органічної речовини, накопиченої на суші, нарости мертвих водоростей викликають локальні викиди метану та вуглекислого газу в море.
На думку кількох дослідників, надмірна кількість поживних речовин у Балтійському морі призвела до так званого зворотного блокування та довгого порочного кола через поживні речовини, що надходять із глибокого та мертвого дна моря. Зміна клімату приносить нове кільце до попередніх проблем поживних речовин, коли море нагрівається, а дощі після вегетаційного періоду збільшують стік поживних речовин з полів.
– Через евтрофікацію значно зросло цвітіння водоростей. Через це ми маємо проблему вуглецю (викиди метану) у прибережних районах, говорить Норкко про спостереження.
За допомогою обладнання дослідників можна побачити вік метану за допомогою вуглецевого датування. Вони показують, наприклад, що на додаток до місцевого цвітіння водоростей біля Таммісаарі, на концентрацію впливають, наприклад, викиди з місцевої паперової фабрики, що знаходилася понад 50 кілометрів від неї десятиліття тому.
Для вивчення мілководних морських вод на дослідницькій станції Tvärminne Гельсінського університету, серед іншого, було встановлено обладнання, яке в режимі реального часу відстежує зміни вуглецю в морі та повітрі. Дослідницький набір є рідкісним у світі, і раніше щось подібне робили лише в лісах.
Необхідне подальше скорочення поживних речовин, що живлять водорості
Дослідники з університетів Гельсінкі та Стокгольма вже знають, що стан морського дна має вирішальне значення для кліматичних викидів.
Тепле і нездорове дно, здається, збільшує викиди і навіть значно зменшує здатність Балтійського моря поглинати надлишок вуглецю.
Професор Хумборг вважає, що найшвидший спосіб покращити ситуацію – це ще більше зменшити поживні речовини, які викликають евтрофікацію. Згідно з моделями Центру Балтійського моря, ці поживні речовини, які витікають із полів, зокрема, мають бути зменшені, оскільки потепління не погіршує поточну ситуацію.
– Балтійське море в поганому стані, але стан узбережжя вже покращили. Якщо, наприклад, ми змусимо вирощувати луки морської трави, які важливі для поглинання вуглецю, поглинання вуглецю можна значно покращити, каже Гумборг.
За словами Хамборга, деякі дослідження показали, що здатність поглинання вуглецю в прибережних водах може бути більшою, ніж у лісів у Фінляндії чи Швеції. За словами Хамборга, за хороших умов море може зв’язувати до десяти тонн вуглецю на гектар. Здатність поглинання також різна в лісах, але, згідно з оцінками, один гектар фінських дерев поглинає в середньому одну тонну вуглецю на рік.
Луки морської трави зазвичай живуть десятки років і добре зв’язують вуглець у Балтійському морі. Однак, згідно з дослідженнями, спостерігаються значні відмінності в зростанні та здатності поглинання вуглецю луками морської трави. На них впливають, серед іншого, солоність місцевості та структура дна.
Як і у випадку з успіхом луків морської трави та поглинанням вуглецю, також складно зробити більш загальні оцінки викидів метану в Балтійському морі через великі добові та сезонні коливання.
У майбутньому результати можуть бути використані, наприклад, у роботі зі збереження Балтійського моря та пом’якшення кліматичних змін.