Тропическая вода на экваторе славится самым богатым разнообразием морской жизни на Земле с яркими коралловыми рифами и большими скоплениями тунцов, морских черепах, скатов манты и китовых акул. Количество морских видов естественным образом сокращается по мере того, как вы приближаетесь к полюсам.
Экологи предположили, что эта глобальная картина оставалась стабильной на протяжении последних столетий - до сих пор. Наше недавнее исследование показало, что океан вокруг экватора уже стал слишком горячим для выживания многих видов, и виновато глобальное потепление.
Другими словами, глобальная картина стремительно меняется. А поскольку виды бегут в более прохладную воду к полюсам, это, вероятно, будет иметь серьезные последствия для морских экосистем и средств к существованию людей. Когда то же самое произошло 252 миллиона лет назад, погибло 90% всех морских видов.
Кривая купола опасно деформируется
Эта глобальная картина - где количество видов начинается с меньшего на полюсах и пиков на экваторе - приводит к колоколообразному градиенту видового богатства. Мы изучили записи о распространении почти 50 000 морских видов, собранных с 1955 года, и обнаружили, что эта колоколообразная форма со временем усиливается.
Итак, по мере того, как наши океаны нагреваются, виды отслеживают свои предпочтительные температуры, двигаясь к полюсам. Хотя потепление на экваторе на 0,6°C за последние 50 лет является относительно скромным по сравнению с потеплением в более высоких широтах, тропическим видам приходится двигаться дальше, чтобы оставаться в своей термической нише, по сравнению с видами в других местах.
Поскольку потепление океана ускорилось в последние десятилетия из-за изменения климата, падение на экваторе усилилось.
Мы предсказали такое изменение пять лет назад, используя метод моделирования, и теперь у нас есть данные наблюдений.
Для каждой из 10 основных групп изученных нами видов (включая пелагических рыб, рифовых рыб и моллюсков), обитающих в воде или на морском дне, их богатство либо упало на плато, либо немного уменьшилось в широтах со средней годовой температурой поверхности моря выше 20°C.
Сегодня богатство видов наиболее велико в северном полушарии на широтах около 30° северной широты (у южного Китая и Мексики) и на юге около 20 градусов южной широты (у северной Австралии и южной Бразилии).
Это случилось раньше
Не стоит удивляться, что глобальное биоразнообразие так быстро отреагировало на глобальное потепление. Это случалось раньше и имело драматические последствия.
252 миллиона лет назад ...
В конце пермского геологического периода около 252 миллионов лет назад глобальные температуры повысились на 10°C за 30 000-60 000 лет в результате выбросов парниковых газов в результате извержений вулканов в Сибири.
Исследование окаменелостей того времени в 2020 году показывает, что ярко выраженный пик биоразнообразия на экваторе сузился и распространился. Во время этой грандиозной перестройки глобального биоразнообразия погибло 90% всех морских видов .
125 000 лет назад ...
Исследование 2012 года показало, что совсем недавно, во время быстрого потепления около 125 000 лет назад, происходило такое же быстрое перемещение рифовых кораллов из тропиков, что зафиксировано в летописи окаменелостей. В результате получилась картина, аналогичная описанной нами, хотя массового вымирания не было.
Авторы исследования предположили, что их результаты могут предвещать последствия нашего текущего глобального потепления, зловеще предупреждая, что в ближайшем будущем могут произойти массовые вымирания, поскольку виды перемещаются в субтропики, где они могут бороться за конкуренцию и адаптацию.
Если вы посмотрите на каждую линию на этой диаграмме, вы увидите небольшое падение общего видового богатства между 1955 и 1974 годами. В последующие десятилетия оно существенно углубится. Энтони Ричардсон
Сегодня…
Во время последнего ледникового периода , который закончился около 15000 лет назад, богатство форамов (разновидность одноклеточного планктона с твердой оболочкой) достигло пика на экваторе и с тех пор продолжает снижаться. Это важно, поскольку планктон является ключевым видом пищевой сети.
Наше исследование показывает, что в последние десятилетия спад ускорился из-за антропогенного изменения климата.
Глубокие последствия
Утрата видов в тропических экосистемах означает снижение экологической устойчивости к изменениям окружающей среды, что может поставить под угрозу устойчивость экосистемы.
В субтропических экосистемах увеличивается видовое богатство. Это означает, что появятся виды-захватчики, новые взаимодействия хищник-жертва и новые конкурентные отношения. Например, тропические рыбы, перемещающиеся в гавань Сиднея, конкурируют с видами умеренного климата за пищу и среду обитания.
Это может привести к коллапсу экосистемы - как это было видно на границе между пермским и триасовым периодами - когда виды вымирают, а экосистемные услуги (например, запасы пищи) навсегда изменяются.
Описанные нами изменения также будут иметь серьезные последствия для жизни людей. Например, многие тропические островные государства зависят от доходов от промысловых флотилий тунца за счет продажи лицензий в своих территориальных водах. Высокоподвижные виды тунцов, вероятно, быстро переместятся в субтропики, потенциально за пределы суверенных вод островных государств.
Точно так же многие рифовые виды, важные для промысловых рыбаков, и высокомобильная мегафауна, такая как китовые акулы, скаты манты и морские черепахи, поддерживающие туризм, также, вероятно, переместятся в субтропики.
Перемещение коммерческой и промысловой рыбы и морской мегафауны может поставить под угрозу способность тропических стран достичь Целей устойчивого развития, касающихся нулевого голода и морской флоры и фауны.
Что мы можем сделать?
Один из путей изложен в Парижских климатических соглашениях и предполагает активное сокращение наших выбросов. Также появляются другие возможности, которые могут помочь сохранить биоразнообразие и, надеюсь, свести к минимуму наихудшие последствия его смещения от экватора.
В настоящее время 2,7% океана находится в полностью или строго охраняемых заповедниках . Это намного меньше целевого показателя в 10% к 2020 году в соответствии с Конвенцией ООН о биологическом разнообразии.
Но группа из 41 страны настаивает на том, чтобы поставить новую цель - защитить 30% океана к 2030 году.
Эта цель "30 на 30" может запретить разработку морского дна и исключить промысел в заповедниках, который может разрушить среду обитания и выбросить столько же углекислого газа, сколько глобальная авиация. Эти меры позволят снизить нагрузку на биоразнообразие и повысить экологическую устойчивость.
Создание климатических оптимизированных заповедников может еще больше защитить биоразнообразие от будущих изменений. Например, запасы морской флоры и фауны могут быть размещены в убежищах, где климат будет стабильным в обозримом будущем.
Теперь у нас есть доказательства того, что изменение климата влияет на наиболее известную и сильную глобальную модель экологии. Мы не должны откладывать действия, чтобы попытаться смягчить это.
Источник: Anthony Richardson, Chhaya Chaudhary, David Schoeman and Mark John Costello, The Conversation
