Несмотря на то, что за последние 30 лет мировой океан лишился половины коралловых рифов, «живые острова» в морском заповеднике Флауэр Гарден Бэнкс в северной части Мексиканского залива долгое время считались исключительно здоровыми из-за их высокого кораллового покрова. Однако повышение температуры воды и ее загрязнение приводят к тому, что даже они теряют свою устойчивость.
Международная исследовательская группа обнаружила, что сочетание повышения температуры мирового океана и высокого содержания азота ускорили обесцвечивание и гибель кораллов Флауэр Гарден Бэнкс. При этом азот поступает в северную часть Персидского залива из реки Миссисипи, что является результатом использования удобрений.
Ученые исследовали керны так называемых звездчатых кораллов. Они хотя и медленно, но непрерывно растут и образуют слоистый известковый скелет, напоминающий годичные кольца деревьев. Он представляет собой своеобразный архив условий окружающей среды, которые преобладали в каждом отдельном периоде. Таким образом, ученые смогли определить изотопы азота, содержащиеся в кораллах, за период с 1753 по 2023 год.
Изотопный отпечаток азота (N) – точнее, соотношение тяжелого 15 N к легкому 14 N – дает информацию о происхождении питательных веществ, потребляемых кораллом. Таким образом, команда смогла определить состав воды, в которой росли полипы.
С 1753 по 1850 год коралловые керны не показали изменений в естественном соотношении изотопов азота, что позволило ученым предположить, что в этот период азот из рек практически не поступал. С 1850 года его доля из антропогенных источников увеличилась, что совпадает по времени с иммиграцией европейских поселенцев в регион Миссисипи и началом использования органических удобрений.
Азотный сигнал снова усилился в середине 1870-х годов после ликвидации огромной естественной деревянной плотины в Ред-Ривер, притоке Миссисипи. Это привело к увеличению скорости течения реки и, как следствие, к более быстрому поступлению удобрений в прибрежные воды. Кроме того, в 1882 году началось строительство дамб вдоль Миссисипи для сдерживания наводнений, в результате чего речная вода вместе с отложениями стекала прямо в залив.
С появлением синтетических удобрений, начиная с 1960-х годов, уровни антропогенного азота в изучаемых кораллах резко и быстро увеличились. Эта тенденция к росту сохраняется до сих пор. Так, к концу XX века доля азота, вымываемого из Миссисипи, составляла от 30% до 50%, а за последнее десятилетие она превысила 60%. В 2023 году этот показатель достиг 80%.
Наше исследование показывает, что сочетание беспрецедентно высокой нагрузки удобрений и сильной жары являются определяющими факторами недавнего значительного ухудшения состояния коралловых рифов в национальном морском заповеднике Флауэр Гарден Бэнкс.
Ученые предупреждают: если уровень загрязнения азотом из водосбора реки Миссисипи останется на нынешнем высоком уровне, а температура океана продолжит повышаться, вспышки болезней и обесцвечивание кораллов будут усиливаться.
Ранее мы рассказывали, как крабы-симбионты спасают пересаженные кораллы.