Облака, дым и туман могут омрачить небо, а отложения, цветение водорослей и органические вещества могут превратить день в ночь на морском дне. Именно поэтому международная группа учёных создала первую систему для выявления и сравнения морской темноты. В исследовании, опубликованном в Communications Earth & Environment, вводится понятие «морская тёмная волна»: кратковременный, но интенсивный период подводной темноты, который может серьёзно повлиять на заросли бурых водорослей, луга морской травы и другие виды морских организмов, зависящие от света.
«Мы давно знаем, что уровень освещённости критически важен для фотосинтезирующих организмов, таких как водоросли, морские травы и кораллы, и что факторы, снижающие освещённость морского дна, могут оказывать на них влияние, — сказал соавтор исследования Боб Миллер, биолог-исследователь из Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. — Это исследование создаёт основу для изучения явлений, которые мы называем тёмными волнами».
Исследователи стремились создать общую систему для сравнения подобных явлений по всему миру. «Свет является основным фактором, определяющим продуктивность морской среды, но до сих пор у нас не было единого способа измерения резкого снижения уровня освещённости под водой», — сказал ведущий автор исследования Франсуа Тораль.
Исследование основано на результатах 16-летних измерений, проведённых на участке долгосрочных экологических исследований в прибрежной зоне Санта-Барбары, и 10-летних данных, полученных на прибрежных участках в заливе Хаураки/Тикапа-Моана и в заливе Ферт-оф-Темз. Команда также использовала данные за 21 год об уровне освещённости морского дна, полученные с помощью спутниковых снимков в районе Восточного мыса Новой Зеландии.
Морские «тёмные волны» в этих регионах длились от нескольких дней до двух месяцев. Некоторые явления почти полностью перекрывали доступ света к морскому дну. Анализ показал, что с 2002 года вдоль мыса Ист-Кейп произошло от 25 до 80 морских «тёмных волн», многие из которых были связаны со штормами и крупными погодными системами, включая циклон «Габриэль».
Ученые долгое время считали постепенное и долгосрочное снижение прозрачности воды одной из самых серьезных проблем для прибрежных экосистем. Но «темные волны» могут оказывать не менее сильное воздействие. «Даже кратковременное снижение освещенности может нарушить фотосинтез в зарослях бурых водорослей, морских травах и кораллах, — говорит Тораль. — Эти явления также влияют на поведение рыб, акул и морских млекопитающих. Если темнота сохраняется, экологические последствия могут быть значительными».
Система отслеживания морских «темных волн» дополняет существующие способы мониторинга морских тепловых волн, закисления океана и дезоксигенации, предоставляя прибрежным сообществам, специалистам по управлению ресурсами и природоохранным организациям стандартизированный инструмент для определения периодов, когда морские экосистемы испытывают острую нагрузку.
Поскольку прибрежная лаборатория Санта-Барбары — одна из немногих в мире, собирающая долгосрочные данные об освещении морского дна, Миллер и его коллеги из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре планируют продолжить изучение влияния осадочных пород и мутности воды, на которые влияют пожары и оползни, на заросли бурых водорослей.
