Самые загадочные леса на Земле находятся под водой

Леса водорослей — это величественные, поддерживающие жизнь экосистемы. Изменение климата угрожает им.

В нескольких милях к западу от Сан-Диего находится участок океана, ничем не примечательный с поверхности. Вода холодная и голубая. Выглядывают какие-то зеленые водоросли.

Однако погрузитесь под волны, и появится совершенно другое царство. Под водой здесь, недалеко от Пойнт-Лома, есть лес, такой же красивый, как и любой другой. Он сделан не из деревьев, а из ветвей гигантских водорослей,  которые могут вырасти выше 10-этажного дома.

Привязанные к морскому дну и поддерживаемые заполненными воздухом камерами, пряди водорослей колыхаются по течению, двигаясь в замедленном темпе. Косяки рыб, тюленей и других водных существ пробираются сквозь стебли, как птицы сквозь полог леса.

«Нырнуть в лес — все равно что спуститься в собор», — так сказал Джаррет Бирнс, морской эколог из Массачусетского университета в Бостоне, о лесах водорослей. Свет с поверхности проникает сквозь стебли водорослей, как если бы они были витражами, говорит Бирнс, который занимается нырянием в водорослях более 20 лет. «Это просто потрясающе».

Лес бычьих водорослей недалеко от Кармел-бай-зе-Си в Калифорнии, осень 2022 года.

На нашей планете есть несколько великих лесов — например, Амазонка или бореальные леса Канады и России. Эти знаковые экосистемы не только поддерживают невероятное разнообразие дикой природы, но и хранят огромное количество углерода, который в противном случае мог бы нагреть планету. Не будет преувеличением сказать, что наше существование зависит от них.

Но не менее важны леса моря. Леса водорослей, встречающиеся в холодных водах примерно на четверти побережья мира, являются основой многих морских экосистем. Они поддерживают прибрежное рыболовство, помогая поддерживать рыбную промышленность. Они также поглощают огромное количество загрязняющих веществ и помогают улавливать газы, нагревающие планету. Недавнее исследование все это оценило примерно в 500 миллиардов долларов в год по всему миру.

Тем не менее, как бы они ни ценились, ученые на удивление мало знают о лесах водорослей. В глобальном масштабе данные о том, как они реагируют на изменение климата и другие угрозы, такие как распространение неместных видов, неполны. Усилия по сохранению, которые в последние годы активизировались, особенно на суше, в значительной степени упускают из виду эту морскую среду.

То, что известно биологам, говорит о том, что многие из этих лесов находятся в бедственном положении. И новый большой обзор , опубликованный на этой неделе Организацией Объединенных Наций, показывает, что леса водорослей сократились во всем мире. «Морские водоросли понесли значительные потери на большей части своего ареала», — говорится в отчете, — и изменение климата может усугубить ситуацию.

Полная история, однако, намного сложнее.

Захватывающий подводный мир, на который мы все полагаемся

Леса водорослей имеют много общего со своими наземными аналогами. Они образуют трехмерные структуры, которые служат домами для животных. Часто имеют навес. А сами стебли ламинарии немного похожи на деревья: у них есть корневидные якоря, центральная структура, похожая на ствол, и листовидные лопасти.

Молодые бычьи водоросли в апреле недалеко от Кармель-бай-зе-Си 

Тем не менее, есть несколько ключевых отличий. Например, ламинария — это не растение, а своего рода водоросль, группа водных организмов в совершенно другом царстве жизни (для них дом такой, как прудовая пена и красный прилив во Флориде). Они также растут намного быстрее, чем деревья — до двух футов в день, в зависимости от вида.

Любопытный морской тюлень наблюдает за фотографом Дженнифер Адлер во время погружения возле Монастырского пляжа в Кармеле.

Некоторые виды водорослей, такие как гигантские водоросли, распространенные у побережья Сан-Диего, достигают поверхности, образуя навес. Другие уходят на много футов вниз, создавая подстил. И эти леса довольно широко распространены, покрывая площадь океана в пять раз большую, чем площадь всех коралловых рифов, согласно новому отчету Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП).

Эти леса поддерживают потрясающее разнообразие жизни. Органы прикрепления водорослей (близкое к корням)— подошва (уплощённое расширение в основании) или ризоиды (разветвлённые выросты) служат убежищем для молодых рыб, местом для нереста взрослых рыб и пищей для беспозвоночных, таких как ежи и другие существа. Исследование показало, что один стебель водорослей в Норвегии поддерживает около 80 000 организмов 70 различных видов. В некоторых лесах водорослей в Калифорнии встречается более 1000 видов растений и животных.

Распространение распространенных разновидностей ламинарии (зеленого цвета) по всему миру.  Программа ООН по окружающей среде

 

Особенно это актуально для людей, которые едят морепродукты. Исследования показали, что многие популярные коммерческие виды, включая минтая, омаров и морских ушек, проводят по крайней мере часть своей жизни в лесах водорослей и зависят от их существования. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, насколько ценна эта среда для индустрии морепродуктов: авторы обнаружили, что один гектар леса приносит рыболовству в среднем около 30 000 долларов в год.

Преимущества на этом не заканчиваются! По мере своего роста леса водорослей, как и на суше, поглощают много загрязнений, включая стоки удобрений с сельскохозяйственных угодий и соединения углерода (большая часть которых попадает в океан из атмосферы). Они помогают компенсировать большую часть наших выбросов, вызывающих потепление планеты, бесплатно. Исследование Nature , в котором изучалось несколько услуг, которые предоставляют водоросли, по консервативным оценкам, эти места обитания улавливают не менее 4,9 мегатонн углерода из атмосферы каждый год. «Фунт за фунтом» водоросли удаляют столько же (или больше) углерода, сколько другие экосистемы, такие как наземные леса или мангровые заросли, рассказал ведущий автор исследования, морской ученый Аарон Эгер.

В совокупности, как показало исследование, услуги, предоставляемые ламинариевыми лесами во всем мире — поддержка рыболовства, очистка от загрязнения и улавливание углерода — стоят полтриллиона долларов в год. И это не принимая во внимание другие потенциальные преимущества, такие как защита побережья (леса водорослей могут подавлять волны, помогая ограничить воздействие штормов, говорится в отчете ЮНЕП).

Вкратце: водоросли помогают.

 

Лес бычьих водорослей возле Кармель-бай-зе-Си осенью 2022 года. Дженнифер Адлер

 

 

Находятся ли леса водорослей в опасности?

Простой ответ - да.

Самый последний глобальный анализ , основанный на данных за 2012 год, показал, что глобальные леса водорослей сокращаются в среднем примерно на 1,8 процента в год. Более поздний обзор, в котором учитываются только долгосрочные данные (которые более надежны; леса водорослей могут сильно меняться от года к году), указывает на более тревожную тенденцию. Выяснилось, что более 60 процентов лесов ламинарии, которые ученые изучали в течение 20 и более лет, пришли в упадок.

«В целом, когда мы смотрим на леса водорослей в течение длительного периода времени и в умеренных широтах, мы видим сильное сокращение», — сказала Кира Крумхансл, морской эколог, которая руководила глобальным анализом и была соавтором более подробной информации в обзоре. Это снижение является наиболее серьезным в регионах ближе к экватору, где вода теплее, таких как Нижняя Калифорния, Западная Австралия и южная часть Новой Англии, добавила Крумхансл, работающая в Канаде по рыболовству и океанам.

Эта закономерность указывает на основную силу, стоящую за сокращением лесов водорослей: изменение климата.

Гигантские водоросли могут вырасти до двух футов в день

Водоросли любят расти в холодной, богатой питательными веществами воде, но повышение глобальной температуры, вызванное электростанциями, бензиновыми автомобилями и т. д., делает океаны теплее и вызывает эпические морские волны тепла. Это привело к тому, что некоторые леса водорослей превысили свои термические пределы, особенно если они уже находятся в более теплых пределах своего ареала.

Дополнительным моментом является то, что теплые воды, как правило, содержат меньше питательных веществ, что затрудняет рост лесов, по словам Бирнса, биолога из Университета Массачусетса в Бостоне.

Еще одна причина, по которой леса водорослей сократились, - это чрезмерный вылов рыбы и исчезновение морских хищников. Треска, омары и морские выдры, среди прочих животных, охотятся на морских ежей. 

Пурпурные морские ежи поедают стебли водорослей возле Португальского пляжа в Мендосино, Калифорния.

Ежи, в свою очередь, пасутся на водорослях. Когда рыболовные сети ловят хищников, ежи размножаются и выкашивают леса водорослей.

Когда ежи выкашивают заросли водорослей, они создают «ежовые пустоши».

Этот процесс может создать так называемые пустоши морских ежей, жуткие участки морского дна, покрытые не более чем колючими шарами. Вы можете найти эти пустоши по всему миру, от Калифорнии до Тасмании и Японии. (Деградированные леса водорослей также все чаще заменяются матами из водорослей, которые образуют дерн на морском дне и препятствуют восстановлению водорослей.)

Два момента, которые усложняют историю ламинарии

Хотя исследования показывают, что в среднем во всем мире количество ламинарии сокращается, некоторые морские биологи не решаются делать поспешные выводы о глобальной тенденции.

Одна из причин этого заключается в том, что леса водорослей резко различаются от места к месту. Многие леса подверглись эрозии или полностью исчезли, хотя некоторые, кажется, в порядке или даже расширяются. «У каждого места на Земле своя история, — сказал Том Белл, морской ученый из Океанографического института Вудс-Хоул.

Стебли бычьих водорослей недалеко от Кармел-бай-зе-Си, Калифорния, осенью 2022 года.

Недавнее исследование, проведенное в соавторстве с Беллом, зафиксировало резкое сокращение лесов водорослей вдоль западного побережья после волны сильной морской жары в период с 2014 по 2016 год. Хотя леса в некоторых частях Северной и Центральной Калифорнии еще не восстановили эти потери, некоторые из них те, что у побережья Орегона, существенно выросли.

«В некоторых местах мы обнаружили потрясающее восстановление водорослей, образующих полог», — сказал Вена Саккоманно, соавтор недавнего исследования и ученый-океанолог из экологической группы The Nature Conservancy. «Эти места — важные проблески надежды».

Леса водорослей также, по-видимому, растут в некоторых частях Арктики. Океан там нагревается, делая воду более пригодной для водорослей (но все еще достаточно холодной для выживания этих водорослей). Тем временем таяние льда освобождает место для распространения лесов. Но эта тенденция не является универсальной или хорошо изученной. Тающий лед также может сделать воду более мутной, что может ограничить рост водорослей.

По словам Бирнса, некоторые части океана, в том числе побережье Южной Африки, также аномально остывают, что приводит к увеличению лесов водорослей.

Другим препятствием для описания четких тенденций в лесах ламинарии является отсутствие данных. По данным ЮНЕП, большую часть лесов водорослей на планете еще предстоит нанести на карту, и они мало контролируются. Глобальный анализ 2016 года, который остается наиболее полной оценкой на сегодняшний день, проанализировал данные только примерно по трети регионов, где произрастают ламинарии. По словам Бирнса, информация особенно ограничена в таких местах, как оконечность Южной Америки и в некоторых частях Африки.

«Меня очень беспокоит отсутствие информации об определенных частях света, — сказал Бирнс. «Мы не знаем, что происходит. И иногда это может вызывать тревогу».

Фотограф Эффи Бенджамин занимается фридайвингом в лесу бычьих водорослей недалеко от Кармел-Пойнт, Калифорния, апрель 2023 года.

За лесами водорослей труднее следить, чем за большинством других экосистем. Часто морские биологи заходят в воду и подсчитывают водоросли вручную, что дорого, трудоемко и требует определенных навыков. Леса водорослей могут простираться на мили.

«Наблюдать за [ламинариями] непросто, и отчасти поэтому они не были в центре внимания для сохранения или изучения», — сказал Крумхансл. «На самом деле их никто не видит. Они не похожи на лес на суше, по которому можно пройти и увидеть, как происходят изменения».

В какой-то степени технологии помогают решить эту проблему. Вместо того, чтобы погружаться в лес, ученые теперь могут анализировать изображения океана, сделанные спутниками, на наличие тонких изменений цвета, которые соответствуют пологу ламинарии.

Недавний анализ Белла был полностью основан на этом подходе. Он использовал спутниковые данные Kelpwatch, веб-сайта, который он и другие ученые разработали, чтобы сделать такие данные бесплатными. (Подобный анализ вы можете сделать сами на сайте, правда пока есть данные только по западному побережью Северной Америки.)

Есть одно большое но в этой новой эре мониторинга ламинарии: спутники, по крайней мере, на данный момент, могут обнаруживать только ламинарию, образующую полог. По словам Бирнса, лишь часть видов водорослей образует навесы. Это означает, что у нас может не быть четкого представления об этих средах обитания в течение десятилетий.

Будущее ламинарии

В ближайшие годы леса водорослей могут по-прежнему сталкиваться с множеством проблем, включая чрезмерный вылов рыбы и распространение инвазивных видов. Но ничто, вероятно, не будет более угрожающим их долгосрочному существованию, чем изменение климата.

Океаны нагреваются, и морские волны тепла — длительные периоды аномально высоких температур — почти наверняка становятся все более распространенными. Согласно отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата, группы ООН, изучающей потепление, с 1980-х годов частота морских волн тепла удвоилась.

Это проблема водорослей, сказал Крумхансл. «Это виды, адаптированные к холоду», — сказала она. «Так что будущее не выглядит прекрасным».

Тем не менее, есть вещи, которые страны и защитники окружающей среды могут сделать, чтобы уменьшить ущерб и дать лесам водорослей шанс на выживание.

Один из подходов состоит в том, чтобы защитить леса водорослей морскими парками. По данным ЮНЕП, в настоящее время эти экосистемы недостаточно представлены в мировой сети охраняемых территорий, однако было показано, что они помогают восстанавливаться лесам водорослей. Защищая морских хищников, таких как омары и морские выдры, парки могут контролировать популяции морских ежей.

Айрис Флорес, научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Круз, собирает пурпурных морских ежей в бухте Стилуотер у Пеббл-Бич, Калифорния, чтобы изучить влияние прибрежного апвеллинга ( подъём глубинных вод океана к поверхности) на пастбищное поведение морских ежей

Другой подход заключается в том, чтобы вручную удалять ежей с рифа — занятие, за которым странно приятно наблюдать — или массово убивать их ядом, который может быть очень эффективным для восстановления лесов водорослей, согласно недавнему обзору . (Существует множество других подходов к восстановлению ламинарии, и над этим работает целая организация.)

Морской эколог Рэйчел Карм собирает кусочки ламинарии для исследовательского проекта на государственном пляже Русское ущелье в Дженнере, Калифорния.

Хорошая новость заключается в том, что когда вы устраняете некоторые из этих угроз, леса водорослей могут быстро прийти в норму, сказал Бирнс. Они  устойчивы. И опять же, он невероятно быстро растут. «Водоросли просто феноменальны», — говорит Бирнс. «Пока условия правильные, они будут расти и процветать».

Бенджи Джонс @BenjiSJones    

3 мая 2023 г.,

Фотографии  Дженнифер Адлер

Источник

 

 

Другие материалы

19.04. | Гость | Событие
18.04. | Гость | Событие
29.03. | Гость | Событие
В группе: 1,808 участников
Материалов: 1,461

Здесь общаются и обмениваются мнениями те, кому не безразлична судьба редких и исчезающих видов, на территории России

Сохранение биологического разнообразия включает в себя целый комплекс мероприятий. В качестве краткосрочного инструмента в борьбе за сохранение исчезающих видов мы продолжаем контролировать соблюдение природоохранного законодательства. Мы также понимаем, что именно перевоспитание местного сообщества может гарантировать выживание и существование редких видов в будущем. Большинство разрушительных...

Фотогалерея

Река Лена

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

 

 

Другие статьи

Активность на сайте

сортировать по иконкам
2 года 19 недель назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,294 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,294 |

Thank you, your site is very useful!

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,294 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 50 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,294 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 8,385 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!