Коралловые рифы и изменение климата на планете Земля



В статье исследованы актуальные проблемы, вызванные изменением климата на Земле, анализируются причины и его влияние на биотические системы в глобальном измерении, в частности, показано, что особая опасность существует для барьерных коралловых рифов, которые отличаются богатым биоразнообразием. Высказано мнение, что причиной климатических изменений является нарушение энергетического баланса биосферы и её составляющих — природных типов экосистем, возникающих под влиянием широкомасштабного действия мощного антропогенного фактора. Отмечено, что осмысливая такие последствия антропогенного воздействия на биосферу, как глобальное потепление и изменение климата, разрушение озонового слоя, который защищает органический мир от чрезмерного ультрафиолетового облучения, загрязнение Мирового океана и педосферы, потеря в глобальном масштабе биологического разнообразия, человечество слишком поздно осознало, что спасение цивилизации — только в гармоничном сосуществовании человека и природы и оптимизации жизненной среды.

В работе сделан вывод о том, что увеличение выбросов парниковых газов и потепление климата способствует полному исчезновению коралловых рифов и их биоразнообразия, и что меры по предотвращению изменения климата могут лишь смягчить катастрофические последствия.

Ключевые слова: изменение климата, глобальное потепление, коралловые рифы.

15 мая мир отмечает Международный день защиты климата. Сохранение климата — одна из глобальных проблем, которые сегодня стоят перед человечеством. Изменение климата угрожает целостности экосистем — от коралловых рифов до Арктики. Последствия изменения климата уже значительно ощущаются во всём мире. Апрель 2016 года оказался самым жарким за всю историю наблюдений [3].

Учёные не подвергают сомнению то, что глобальные изменения климата происходят из-за деятельности человека. Конечно, это не единственный фактор, однако ключевой. С начала ХХ века, в результате всемирной индустриализации, увеличилось количество выбросов неуглеродных парниковых газов, например, метана. Сжигание ископаемого топлива (угля, нефти, газа) — самый распространённый способ производства энергии. Атмосфера загрязняется парниковыми газами, так как они поглощают тепловое излучение поверхности Земли и облаков (инфракрасная радиация) и отражают его обратно на Землю.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата при ООН (МГЭИК) опубликовала доклад о последствиях глобального изменения климата. По мнению исследователей, эти последствия будут очень негативными: ледяные шапки гор будут продолжат таять, а сезонная жара и ливни в ряде регионов усилятся. Итоговый документ был опубликован после бурных дебатов. В нём ООН предупреждает о «серьёзных, повсеместных и необратимых» последствиях изменений, происходящих в течение последних лет. Так, под вопросом окажется водоснабжение ряда регионов, в том числе тех, которые в настоящее время не страдают от этой проблемы. Кроме того, изменение климата приведёт к тому, что исчезнут коралловые рифы и некоторые виды рыб. Это произойдёт из-за уничтожения пригодных для их жизни природных зон. Активно проявляться эти признаки начнут не раньше 2020 года, однако эксперты призывают готовиться к глобальным катаклизмам уже сейчас [5, p.13].

Подписание Рамочной Конвенции ООН об изменении климата представителями более 180-ти стран свидетельствует о том, что изменение климата представляет значительную угрозу окружающей среде и экономическому развития человечества. Главная цель Конвенции заключается в «стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере» [2]. Изменение климата негативно сказывается на геосистемах, биоразнообразии, водных и биотических ресурсах, а также здоровье людей. Все составляющие этой общей комплексной проблемы сейчас активно изучаются. Основное внимание уделяется оценке изменений физических параметров атмосферы, океана, суши и криосферы в результате антропогенного воздействия на климатическую систему и их последствий [5, 11].

Изменение климата уже происходит и этот процесс будет усиливаться. Поэтому независимо от того, причастен к этому человек или нет, необходимо принимать меры по противодействию этим изменениям, сдерживать темпы роста температуры с тем, чтобы избежать опасных и необратимых последствий для окружающей среды, экономики и общества в будущем. Надо стараться приспособиться (адаптироваться) и минимизировать негативные воздействия прогнозируемых климатических изменений.

Интерес к исследованиям, посвящённым проблемам вымирания коралловых рифов в последние годы стремительно возрастает. Множество исследований проводится Центром передовых исследований коралловых рифов при университете Квинсленда (Австралия), Государственным объединением научных и прикладных исследований в Австралии (CSIRO), Западным Австралийским университетом, Университетои имени Джеймса Кука (Австралия) и т. д.

Целью данной работы является анализ тенденций изменения климата, его причин и влияния на коралловые рифы, а также обоснование путей противодействия и смягчения (предупреждения) негативных последствий изменения климата.

Кораллы всегда были чрезвычайно уязвимы, но теперь, в условиях глобального потепления, они чувствуют особый стресс. В последние десятилетия коралловые рифы были взяты в осаду всевозможными проблемами, начиная от потепления вод и заканчивая закислением океана, болезнями, чрезмерным рыболовством и загрязнением. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли приводит к увеличению кислотности мировых океанов. Через кислотность погибают водоросли, живущие на кораллах, а кораллы, в свою очередь, обесцвечиваются, когда отделяются от водорослей, на которых растут, и тогда на коралловых рифах появляются бледные пятна. Такие кораллы «болеют» и быстро уничтожаются волнами. Считается, что экосистемы коралловых рифов становятся чрезвычайно уязвимыми в связи с потеплением поверхности моря и повышением кислотности океана, к чему приводит увеличение уровня двуокиси углерода в атмосфере. Профессор Питер Мамбе из Университета Квинсленда пришёл к выводу, что повышение температуры океана составляет критическую угрозу для коралловых рифов, уменьшить которую может только климатическая геоинженерия [8].

Согласно объединённому докладу от нескольких сотен учёных и менеджеров окружающей среды «Статус коралловых рифов мира: 2008», с 1950 года 19 % мировых коралловых рифов было потеряно и ещё 35 % находятся под угрозой или в критическом состоянии. Некоторые районы пострадали неравномерно: Карибский бассейн, например, с 1970 года потерял 80 % своих рифов. Исследователи ожидают, что к концу века рН океанских вод понизится с 8,1 до 7,9 или ниже, и вода прогреется по крайней мере на 2 ° C в среднем по всему земному шару [6].

В марте 2016 года появилась информация о том, что Большой Барьерный Риф оказался на грани исчезновения. Его считают крупнейшим в мире коралловым рифом, поскольку он занимает площадь почти 345 000 квадратных километров (для сравнения: Германия — 357 тыс. км). Учёные заявляют, что его половина является мёртвой или умирает. Только 7 % рифа избежали «отбеливания» [10]. Такое явление часто предшествует гибели кораллов. Изменения климата и последствия климатического явления Эль-Ниньо — резкое повышение температуры поверхностного слоя воды в этой части океана, называют среди виновников нынешнего кризиса обесцвечивания. Следует отметить, что Большой Барьерный риф простирается на 2300 км вдоль северо-восточного побережья Австралии и является крупнейшей в мире живой экосистемой. Работники морского заповедника «Большой Барьерный риф» начали бить тревогу, когда уровень угрозы обесцвечивания кораллов достиг опасного уровня в северной части парка, площадью 344,400 квадратных километров. Кораллы к северу от рифа, где поверхностная температура моря достигла в феврале 2016 года 33C, купались в тёплой воде в течение нескольких месяцев и получили тепловой стресс, с которым больше не смогли справиться.

На заседании Комитета всемирного наследия ООН в 2015 году риф был отнесён к категории «В опасности», так как более тёплые, более кислотные океаны вызывают обесцвечивание кораллов, и это вызвано климатическими изменениями.

Причиной обесцвечивания кораллов является следующее:

‒ значительное повышение температуры мирового океана, особенно во время Эль-Ниньо (колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющее заметное влияние на климат [1]). Если температура будет подниматься, любой эффект вроде Эль-Ниньо повлечёт сильные тёплые волны, а это в свою очередь приведёт к невиданным последствия в будущем;

‒ повышенная активность солнца (в течение 4–6 недель)

‒ разрушительное воздействие воздуха на рифы во время сильных отливов;

‒ общее загрязнение окружающей среды.

Эксперт по коралловым рифам Джошуа Синнер из университета Джеймса Кука отметил, что климатические изменения подвергают рифы трём отдельным опасностям: потепление океанов вызывает выцветание кораллов, подкисление океанов (как и глобальное потепление, вызванное выбросами диоксида углерода) усложняет кораллам развитие и поддержание скелетов, тогда как усиление штормов, вызванное климатическими изменениями, повреждает рифы. Синнер отметил, что климатический кризис для рифов «не является делом отдалённого будущего. Он уже наступил и будет продолжаться» [6]. В 2016 году рекордно высокие температуры, вызванные климатическими изменениями и усиленные Эль-Ниньо, побудили Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) объявить лишь третий случай всемирного обесцвечивание коралловых рифов. Здесь ключевое слово «всемирного»: обычно обесцвечивание кораллов имеет локальный или региональный характер. Когда речь идёт о коралловых рифах, Синнер называет Парижское соглашение «шагом в правильном направлении», но указывает на то, что даже недопущение потепления на 1,5° C (план-максимум Парижского соглашения) не будет достаточно для предотвращения дальнейшего разрушения коралловых рифов планеты [13].

Впервые глобальное обесцвечивание кораллов было замечено в 1979 году. Во время следующего обесцвечивания в районе Галапагосских островов погибли 95 % коралловых рифов.

Государственное объединение научных и прикладных исследований в Австралии (CSIRO) и Западный Австралийский университет начали свои исследования в рамках пятилетнего проекта, который основывается на интегрированной энергетической компании «Chevron Corporation» (США). По контракту на этот проект было выделено 60 биллионов долларов. И предполагается, что исследователи будут изучать изменения экосистемы, в том числе и причины гибели рифов в прибрежных районах Австралии.

Выводы. Полное исчезновение коралловых рифов и их биоразнообразия — это возможный сценарий будущего. К сожалению, это вызвано не только естественным, но и человеческим фактором. По последним прогнозам Всемирного ресурсного института (США), 75 % коралловых рифов уже под угрозой исчезновения. Согласно расчётам, процент приблизится к абсолюту в 100 % к 2050 году. Показатели вызывают тревогу, потому что коралловые рифы обеспечивают экономическую прибыль для многих стран. Кроме того, их исчезновение уменьшает количество рыб, что скажется на питании населения прилегающих территорий. Человечеству важно сохранить все компоненты биоразнообразия, ведь рифовые рыбы играют ключевую роль в функциях экосистем. Животные регулируют конфликт между зелёными водорослями и колониями кораллов, создают зоны для развития экосистемы.

Решение проблем, касающихся коралловых рифов, носит двоякий характер — это адаптация и смягчение последствий [11]. Адаптация предполагает научные исследования на местах и природоохранные усилия по повышению устойчивости экосистем коралловых рифов за счёт таких видов деятельности, как восстановление коралловых рифов, определение стрессоустойчивых видов, сокращение чрезмерного отлова рыбы и создание охраняемых морских районов. Последние рассматриваются как наилучший вариант управления морскими ресурсами для целей сохранения коралловых рифов и других экосистем моря, поскольку, будучи закрытыми для рыболовства, они служат надёжным убежищем, где популяции могут размножаться, чтобы впоследствии пополнить окружающую морскую среду [12]. Однако одной адаптации недостаточно. Необходимо на глобальном уровне принимать серьёзные ответные меры для смягчения последствий изменения климата, а именно непосредственно сокращать выбросы, повышать эффективность энергетики, ограничивать вырубку лесов и увеличивать поглощение углерода. На данном этапе меры по предотвращению изменения климата могут лишь смягчить катастрофические последствия, поскольку повернуть вспять нынешний ход событий уже невозможно [12].

Литература:

1. Природный феномен Эль-Ниньо. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kocmi.ru/prirodnyj-fenomen-el-nino.html
2. Рамочная конвенция Организации Объединённых Наций об изменении климата принята 9 мая 1992 года. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/climate_framework_conv.shtml
3. NASA зафиксировало в апреле 2016 «пугающий температурный рекорд» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://informing.ru/2016/05/15/nasa-zafiksirovalo-v-aprele-2016-pugayuschiy-temperaturnyy-rekord.html
4. Climate Change 2014: Synthesis report // IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R. K. Pachauri and L. A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. — 151 pp.
5. Climate, agriculture and food security: A strategy for change. — Alliance of the CGIAR Centers, 2009. — 45 p.
6. Climate-change adaptation: Designer reefs // Nature. — 23 April 2014 [Electronic source]. Access mode: http://www.nature.com/news/climate-change-adaptation-designer-reefs-1.15073
7. Coral bleaching hits 93 % of Great Barrier Reef: scientists // AFP / Powered by NewsLook.com. — April 20, 2016.
8. Fishing for the future of coral reefs / Peter Mumby // Science Daily. — April 4, 2016 [Electronic source]. Access mode: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160404153036.htm
9. Hoegh-Guldberg O. (2012). «Coral reefs and global change: where do the solutions lie?", International Coral Reef Symposium, Cairns, Australia, 9–13 July 2012.
10. Hughes T. et al. (2003). «climate change, human impacts, and the resilience of coral reefs science», 301, 929 (2003). doi: 10.1126/science.1085046.
11. IPCC, 2007: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the Intergovermental Panel on Climate Change [Solomon, S., Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor and H. L. Miller (eds.)]. — Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA.
12. Lowe J. a.; et al. (2009). «how difficult is it to recover from danger- ous levels of global warming?" environmental research letters 4: 014012. doi:10.1088/1748–9326/4/1/014012.
13. What does the Paris agreement mean for the world's other 8 million species? // The Gardian. — [Electronic source]. Access mode: http://www.theguardian.com/environment/radical-conservation/2016/jan/06/-paris-agreement-biodiversity-coral-reefs-forests