Почти ни один коралловый риф в мире не останется невредимым при потеплении на 1,5°C, предупреждают ученые

Коралловые рифы уже давно считаются одной из самых первых и наиболее значительных экологических жертв глобального потепления.

В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Climate, мы обнаружили, что будущее этих тропических экосистем, в которых, как считается, обитает больше видов, чем в любых других, вероятно, хуже, чем предполагалось.

Изменение климата вызывает более частые морские тепловые волны по всему миру. Кораллы приспособились жить в определенном температурном диапазоне, поэтому, когда температура океана становится слишком высокой в течение длительного периода, кораллы могут обесцветиться - потерять разноцветные водоросли, которые живут в их тканях и питают их в процессе фотосинтеза - и в конечном итоге могут погибнуть.

По мере потепления климата в тропиках массовое обесцвечивание и отмирание кораллов превратилось из редкости в довольно регулярное явление. Более частые тепловые волны означают, что время, необходимое кораллам для восстановления, сокращается.

В докладе 2018 года Межправительственная группа экспертов по изменению климата предсказала, что глобальное потепление на 1,5°C приведет к исчезновению от 70 до 90 процентов коралловых рифов в мире.

Теперь, используя модели, способные исследовать разницу температур между коралловыми рифами на расстоянии одного километра друг от друга, наша команда обнаружила, что при потеплении на 1,5°C, которого, по прогнозам, мир достигнет в начале 2030-х годов без решительных мер по ограничению выбросов парниковых газов, 99% мировых рифов будут испытывать тепловые волны, которые будут слишком частыми для их восстановления.

Это будет означать катастрофу для тысяч видов, зависящих от коралловых рифов, а также для примерно одного миллиарда людей, чьи средства к существованию и продовольственное обеспечение зависят от биоразнообразия коралловых рифов.

Тепловые убежища
Тепловой стресс, вызванный тепловой волной, может повлиять на кораллы на огромной географической территории, например, на всем северном Большом Барьерном рифе или архипелагах, таких как Мальдивы. Морская тепловая волна в 2015-16 годах вызвала широкомасштабное обесцвечивание в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах.

Кораллы - это небольшие полипоподобные животные, которые образуют многотысячные колонии, выделяя карбонат кальция, из которого строится риф. Кораллы растут медленно, поэтому их восстановление после обесцвечивания и отмирания может занять длительное время, чему могут препятствовать загрязнение и чрезмерный вылов рыбы. Некоторые виды растут быстрее и способны быстрее восстанавливаться.

Ученые надеются, что местные условия на некоторых рифовых участках обеспечат подходящую температуру для кораллов в будущем, даже когда окружающие районы потеплеют. Такие условия возможны благодаря апвеллингу, когда более холодная вода поднимается к поверхности, или сильным океаническим течениям. Менеджеры рифов могут определить приоритетность этих так называемых рефугиумов, которые дают кораллам больше шансов на выживание.

Однако найти эти убежища непросто, поскольку они, скорее всего, невелики, а разрешение климатических прогнозов, моделирующих изменения температуры океана во времени, как правило, слишком грубое.

Наша команда увеличила разрешение прогнозов климатической модели, уменьшив их с помощью исторических данных спутниковых наблюдений, чтобы выяснить, где в будущем могут сохраниться рефугиумы.

Мы обнаружили, что с 1986 по 2019 год 84 процента мировых рифов обеспечивали достаточное тепловое убежище. Это означает, что у кораллов было достаточно времени для восстановления в периоды между обесцвечиваниями.

При глобальном потеплении на 1,5°C выше доиндустриального уровня останется только 0,2% таких убежищ. При потеплении на 2°C убежища от жары для коралловых рифов перестанут существовать.

Предварительные результаты другого исследования (еще не прошедшего процесс рецензирования), похоже, подтверждают катастрофические последствия глобального потепления на 1,5°C для коралловых рифов. Это исследование было проведено независимо учеными из США с использованием другого метода, но тех же климатических моделей и пространственного разрешения.

Будущее коралловых рифов
Глобальное потепление на 1,5°C - это нижний предел, который мировые лидеры стремились сохранить при подписании Парижского соглашения в 2015 году. Эта цель становится все более недостижимой.

Для коралловых рифов не существует безопасного предела глобального потепления. Учитывая темпы роста средней глобальной температуры, морские тепловые волны, вероятно, станут настолько частыми, что большинство коралловых рифов мира будут регулярно испытывать непереносимый тепловой стресс. Большинство рифов уже пережили по крайней мере одно такое событие в этом десятилетии.

Не все регионы испытывают стресс в одно и то же время, поскольку тепловые волны не являются глобальными, как и не все кораллы обесцвечиваются. Некоторые виды кораллов лучше переносят экстремальные температуры, чем другие, из-за формы роста или типа водорослей в их тканях.

Тем не менее, масштабы и частота тепловых волн, предсказанные в данном исследовании, вероятно, затронут даже устойчивые виды кораллов, что говорит о том, что мир потеряет большую часть биоразнообразия рифов. Коралловые рифы будущего, скорее всего, будут сильно отличаться от тех красочных и разнообразных экосистем, которые мы знаем сегодня.

Изменение климата уже приводит к деградации коралловых рифов во всем мире. Теперь мы знаем, что защита последних оставшихся температурных убежищ не будет работать сама по себе. Сокращение выбросов парниковых газов в этом десятилетии - лучшая надежда на спасение того, что еще осталось. Беседа

Адель Диксон, кандидат наук в области биологии кораллов, Университет Лидса; Мария Бегер, доцент в области науки о сохранении природы, Университет Лидса; Питер Калмус, специалист по данным, НАСА, и Скотт Ф. Херон, доцент физики, Университет Джеймса Кука.