100 великих тайн Земли

Леса и океаны поглощают значительную часть углекислого газа, выделяемого в атмосферу. Примерно треть его позднее растворяется в морской воде (повсеместная вырубка лесов ведет к тому, что эта доля растет). Это, считают исследователи, сдерживает потепление на нашей планете, но в то же время в результате определенной химической реакции, протекающей в воде, «погребенный» в пучине океана парниковый газ превращается в угольную кислоту. Впрочем, она неустойчива; ее молекулы распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы, в том числе ионы водорода. Как следствие, водородный показатель (рН) морской воды – именно он характеризует кислотность – постепенно меняется. Если в доиндустриальную эпоху он равнялся на глубине до 50 метров примерно 8,2, то теперь составляет в среднем 8,08 (чем меньше этот показатель, тем выше кислотность раствора). Конечно, какая-то «одна десятая доля» настраивает на спокойный лад. Но впечатление обманчиво.

Леса и океаны поглощают значительную часть углекислого газа, выделяемого в атмосферу

Многие морские животные, например моллюски, коралловые полипы, морские ежи, морские звезды, обладают панцирем или скелетом, состоящим из карбоната кальция, который образуется за счет соединения ионов кальция и карбоната. Однако чем выше кислотность морской воды, тем меньше там свободных ионов карбоната. Формирование панцирей и раковин замедляется, они становятся все тоньше; их обладатели – все мельче. Животные, прежде укрывавшиеся за известковой броней, как за каменной стеной, вынуждены будут прилагать огромные усилия для самозащиты, для поддержания нормальной работы организма. Это отнимает энергию – ту самую энергию, которой станет недоставать для их развития, роста и размножения. Со временем придется говорить о вырождении этих видов. Постепенно они начнут проигрывать конкурентную борьбу другим видам – тем, кто не пострадает от изменения кислотности Мирового океана.

Среди первых неминуемых жертв начавшихся изменений окажутся моллюски, чьи раковины содержат арагонит – легко растворимый минерал класса карбонатов. Эти моллюски распространены в высоких широтах – в полярных морях Арктики и Антарктики, а также в северной части Тихого океана. Но именно в холодных морях, при низкой температуре, углекислый газ растворяется в воде особенно интенсивно.

Если выбросы углекислого газа не будут сокращены, то уже к 2016 году кислотность воды в отдельных областях Северного Ледовитого океана достигнет такой степени, что вода начнет разъедать арагонит. Через 50—60 лет эта беда постигнет уже три четверти полярных морей. Но именно в этих морях важнейшим элементом пищевой цепи являются те самые моллюски. Ими питаются рыбы, тюлени, киты. Если численность моллюсков начнет стремительно сокращаться, вскоре это отразится и на популяциях других животных, лишившихся привычных источников пищи.

Мальки рыб особенно чувствительны к изменениям водородного показателя воды. Так, во время экспериментов у мальков трески, которых помещали в воду с повышенной кислотностью, выявились многочисленные повреждения внутренних органов. Очевидно, в таком возрасте их организм очень быстро реагирует на все, что происходит в окружающей среде. Массовая же гибель мальков неминуемо скажется на численности промысловых рыб.

Многие исследователи отмечают, что пока еще непонятно, в каких пределах изменения водородного показателя следует считать терпимыми (то есть животные могут приспособиться к ним), а в каких – нет. Чаще всего называется величина 0,2, но, по распространенным прогнозам, уже к 2040 году водородный показатель морской воды понизится именно на эту величину, а к 2100 году уменьшится до 7,8. Такая тенденция заслуживает лишь одного определения – «катастрофическая».

Большинство морских животных за всю историю своих видов не сталкивались с подобными условиями. Анализируя состав донных отложений, ученые определили, например, что 7,5 миллиона лет назад водородный показатель морской воды составлял 8,2 ± 0,2 и лишь 21 миллион лет назад был значительно ниже – 7,4 ± 0,2. Организмы многих современных животных не приспособлены к подобной «химии океана».

Плохи перспективы, например, у коралловых полипов, чьи известковые скелеты содержат все тот же легкорастворимый арагонит. В тропических морях уже сейчас наблюдается их массовая гибель. Впрочем, она обусловлена тем, что средняя температура океана повышается, а кораллы очень чувствительны к малейшему изменению температуры. Теперь к этому добавилась еще одна неприятность: меняется кислотность морской воды – а это отражается на состоянии известкового скелета, которым наделены полипы. Если выбросы углекислого газа в атмосферу так и не удастся сократить, то в 2050 году степень кислотности Мирового океана изменится настолько, что в таких условиях они не будут больше расти.