Wsn120810

Основой, то есть самым первым звеном всех пищевых цепочек в мировом океане служит фитопланктон - гигантская масса микроскопически малых растительных организмов, свободно дрейфующих в толще воды. Фитопланктон состоит, главным образом, из цианобактерий, то есть сине-зеленых водорослей, и диатомовых водорослей и служит пищей для зоопланктона во всем его многообразии.

В свою очередь, зоопланктон, то есть также дрейфующие в толще воды животные организмы - простейшие, кишечнополостные, моллюски, ракообразные и т. д. - служит пищей более высокоразвитым морским животным. Таким образом, фитопланктон является ключевым элементом множества экосистем, поскольку им питаются - либо непосредственно, либо через одно или несколько промежуточных звеньев - все обитатели морей и океанов.

Понятно, что значительное уменьшение суммарной массы фитопланктона негативно отразится на численности популяций огромного количества видов морских животных, прежде всего, рыб, а тем самым затронет и человека. Хотя среди экспертов уже давно бытует мнение, что масса фитопланктона неуклонно сокращается, надежных количественных оценок до недавнего времени не было.

"Таких масштабов мы не ожидали"

И вот теперь группа ученых во главе с немецким специалистом в области экологии моря Борисом Вормом (Boris Worm) опубликовала в авторитетном научном журнале Nature результаты своих исследований. Ворм - профессор университета Далхаузи в Галифаксе в Канаде, сейчас работает в Германии, в Институте изучения последствий изменений климата в Потсдаме, Так вот, оказалось, что реальность превзошла самые мрачные опасения. "Снижение массы планктона составляет около одного процента в год от среднегодового значения, - говорит ученый. - Если взять за точку отсчета, скажем, 1950 год, то с тех пор мы потеряли 40 процентов фитопланктона, осталось 60 процентов".

Цифры поистине пугающие. Ученый этого и не скрывает, хотя и старается формулировать полученные им и его коллегами данные как можно более сдержанно: "Таких масштабов мы, конечно, не ожидали, хотя о том, что масса планктона убывает, догадывались и раньше. Эффект связан с глобальными изменениями климата, особенно с повышением температуры поверхностных слоев воды в океане. Это хорошо видно на снимках со спутников".

Наследие папского океанографа

Проблема в том, что постоянный мониторинг океанов из космоса ведется лишь в последние 12 лет, а этого, конечно, недостаточно, чтобы делать выводы о долгосрочных тенденциях. Поэтому группа исследователей под руководством профессора Ворма решила проанализировать данные, добытые, так сказать, непосредственно из океана. Для этого была сведена воедино информация от ученых самого разного профиля.

"Все началось с патера Анджело Секки (Angelo Secchi), которому командование папского флота поручило исследовать прозрачность воды в Средиземном море и составить соответствующие карты, - поясняет профессор Ворм. - Это было во второй половине 19 века. Именно тогда ученый-иезуит и изобрел свой океанографический инструмент для измерения прозрачности столба воды. Этот инструмент известен сегодня как "диск Секки". Мы проанализировали данные, собранные тогда патером Секки, и на этой основе вычислили содержание фитопланктона в воде. И еще у нас имелись результаты прямых измерений, выполненных в разное время разными исследователями в разных регионах мирового океана - в общей сложности около полумиллиона проб, датируемых периодом с 1899 по 2009 годы".

Разнонаправленные тенденции

Хотя сокращение массы фитопланктона явно связано с изменением климата, здесь действуют довольно сложные механизмы, взаимосвязь носит косвенный характер. Дело в том, что основная масса фитопланктона обитает в верхнем, более теплом слое морской воды. Но фитопланктону необходимы питательные вещества, а они поступают из расположенного под теплым слоем значительно более холодного слоя воды. При этом холодная и теплая вода в пограничном слое перемешиваются.

Но чем заметнее становится глобальное потепление, чем сильнее прогревается поверхностный слой океана, тем медленнее происходит это перемешивание, поскольку растет разница в плотности воды. "Сейчас как раз и наблюдается потепление поверхности воды в глобальном масштабе, - говорит профессор Ворм. - В результате слоистость воды становится более выраженной, и поступление питательных веществ из глубины на поверхность тормозится. Видимо, в этом и состоит основная причина столь сильного снижения массы фитопланктона".

Впрочем, этими процессами определяется ситуация в открытом море, вдали от суши. В прибрежных же зонах картина иная: там необходимые фитопланктону питательные вещества поступают не столько из глубинных слоев воды, сколько с суши. А потому здесь количество фитопланктона, напротив, растет. Сейчас в некоторых регионах Балтийского моря наблюдается поистине беспримерное по масштабам "цветение воды" - это и есть разрастание фитопланктона.

Но в целом масса фитопланктона все же сокращается, и весьма быстро. К тому же основным поставщиком рыбы на рынок являются не любители посидеть с удочкой на берегу, а профессиональные рыболовецкие флотилии, действующие в открытом море. А там-то фитопланктона все меньше, что не может не оказать негативного воздействия на пищевые цепочки, в конце которых нередко стоит человек. Но оценить этот эффект количественно ученые пока не могут - им для этого не хватает данных.

Без макроскопа не обойтись

Возникает, конечно, и еще один вопрос: как могло такое случиться, что столь глобальное явление обнаружено лишь сейчас? "Я думаю, это в значительной мере связано именно с тем, что это явление слишком масштабное, - говорит профессор Ворм. - Есть вещи столь мелкие, что их не увидишь без микроскопа. А здесь мы имеем дело с вещью слишком крупной, здесь нам необходим своего рода макроскоп. Иными словами, нужно интенсивно накапливать информацию и ее анализировать, иначе долгосрочные тенденции обнаружить невозможно".

Кстати, может оказаться, что масса фитопланктона вообще подвержена колебаниям в довольно широких пределах, а период этих колебаний может измеряться и десятилетиями, и веками, и тысячелетиями. Чтобы выявить такие закономерности, ученым предстоит исследовать донные отложения, которые в значительной мере состоят из отмершего фитопланктона. А для этого нужно бурить специальные скважины и анализировать состав извлеченных их них кернов. Задача сложная, но интересная и важная, особенно если иметь в виду ее прикладные аспекты.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева