Na jednej z odległych raf koralowych u wybrzeży Papui-Nowej Gwinei naukowcy odkryli naturalne zjawisko – nieustanne strumienie pęcherzyków gazu wulkanicznego wydostające się z dna morskiego. Zjawisko to, wynikające z aktywności podziemnego systemu wulkanicznego, nie tylko przyciąga uwagę, lecz także staje się niepowtarzalnym laboratorium obserwacyjnym dla badaczy z Australijskiego Instytutu Nauk Morskich (AIMS).
Podwodne wyziewy składają się niemal wyłącznie z dwutlenku węgla (CO₂) i powodują lokalne zakwaszenie wody morskiej. Ten niezmienny przez dziesięciolecia gradient stężeń CO₂ pozwala prześledzić zmiany, jakie mogą zachodzić w oceanach na skutek globalnych emisji tego gazu – podczas gdy inne warunki, jak temperatura, prądy czy zasolenie, pozostają stabilne. To unikalny w skali światowej model przyszłości naszych oceanów, nieosiągalny w warunkach laboratoryjnych.
Warto przeczytać:
Badania rozpoczęły się w 2000 roku dzięki obserwacji dr Kathariny Fabricius. Już wtedy pęcherzyki, unoszące się przez morskie ogrody koralowe, sugerowały możliwość przewidywania dalszych losów ekosystemów. W kolejnej dekadzie założono 37 stacji badawczych rozmieszczonych wzdłuż 500-metrowego (ok. 0,5 km) gradientu ekspozycji na CO₂. Każda stacja reprezentowała inne stężenie gazu i tym samym – fragment przyszłego oceanu.
Wyniki tych analiz pozwoliły stworzyć ciągły obraz przekształcania się rafy: nie obserwowano nagłych punktów krytycznych, lecz systematyczne, stopniowe zmiany w składzie gatunkowym i strukturze ekosystemu. Wraz z niewielkim nawet spadkiem pH, odpowiadającym już obecnym warunkom wielu raf na świecie, wyraźnie spadała liczba koralowców twardych – zwłaszcza silnie rozgałęzionych i płytkowatych, które zapewniają schronienie i pożywienie rybom oraz bezkręgowcom. Najbardziej odporne były masywne koralowce Porites, jednak ich obecność często zaciemniała rzeczywisty obraz kryzysu, ukrywając malejącą pokrywę rafy.
W miarę wzrostu stężenia CO₂ spadała również liczba młodych koralowców, co może w długim okresie uniemożliwić regenerację tych złożonych ekosystemów. Cytując dr Sama Noonana z AIMS: „Rafy stopniowo zmieniają się – zamiast koralowców pojawia się coraz więcej mięsistych glonów, a w miejscach silniej zakwaszonych niemal całkowicie zanikają zarówno korale, jak i algi wapienne”. Zamiast zróżnicowanej przestrzeni rafa zamienia się w płaską strukturę porośniętą głównie glonami, a dotychczasowe bogactwo życia stopniowo ustępuje.
Najczęściej czytane:
Ciekawe jest również tempo i charakter tych zmian. Nawet niewielkie wzrosty kwasowości wody prowadzą do wyparcia glonów budujących szkielety raf przez odmiany niewapienne, np. brunatnice czy krasnorosty. Równolegle obserwuje się dynamiczny wzrost liczby gąbek – kolejny sygnał, że ekosystem ewoluuje w kierunku prostszych form. W przeliczeniu, gradient 500 metrów objął strefy od współczesnych wartości oceanicznych do prognozowanych w drugiej połowie wieku.
Skutki tego procesu są fundamentalne dla całej przybrzeżnej bioróżnorodności – ponad 25% gatunków ryb morskich korzysta z raf jako miejsca rozrodu i schronienia. Coraz mniejsza liczba młodych koralowców oznacza spadek zdolności do odbudowy, co bezpośrednio wpływa na dostępną przestrzeń i pokarm dla wielu organizmów, w tym ludzi.
Choć bielenie raf spowodowane ogrzewaniem wód znane jest opinii publicznej, wpływ zakwaszenia oceanów stanowi wyzwanie o nieco innym charakterze i skali. Cytując dr Fabricius:
„Nie obserwujemy dramatycznego punktu załamania, lecz powolną, ale nieubłaganą przemianę. Znając dane z Papui-Nowej Gwinei, rozumiemy, co może czekać Wielką Rafę Koralową i inne ekosystemy – skala zmian zależeć będzie bezpośrednio od ilości CO₂, jaką wyemitujemy w najbliższych dekadach”.
Wnioski płynące z tego projektu są pierwszym tak gruntownym, terenowym dokumentem ukazującym, jak zakwaszenie wody zmienia strukturę i przyszłość ekosystemów oceanu. Odpowiedzialność za ograniczenie emisji dwutlenku węgla staje się kwestią przetrwania nie tylko raf i oceanów, lecz także całych społeczności przybrzeżnych.
Gradient ekspozycji na CO₂ objął odcinek o długości 500 metrów (ok. 0,5 km), przy czym pH wody stopniowo spadało od wartości typowych dla obecnych oceanów do poziomów prognozowanych pod koniec XXI wieku. Przez dekadę analizowano zmiany liczebności i struktury koralowców, glonów i innych organizmów na 37 stacjach badawczych. Zmiany pojawiały się już przy niewielkich odchyleniach pH, bez ostrych punktów krytycznych.
źródło: Australijski Instytut Nauk Morskich, badania opublikowano w czasopiśmie Communications Biology .
