Облака, дым и туман способны затенять солнечный свет в атмосфере, но под поверхностью океана существуют иные факторы, которые могут погружать морское дно во мрак. Смыв почвы, цветение водорослей и органические остатки резко уменьшают количество подводного света, иногда превращая яркие прибрежные воды в почти ночную темноту. Чтобы глубже понять эти явления, международная группа ученых разработала первую систему для выявления и сравнения так называемых морских затемнений.

Введение понятия "морская темноволна"

В исследовании, опубликованном в Communications Earth & Environment, вводится термин "морская темноволна". Это кратковременные, но интенсивные периоды подводной темноты, которые могут серьезно нарушать жизнь лесов ламинарии, лугов морской травы и других организмов, зависящих от света. Уже давно известно, что уровень освещенности критически важен для фотосинтезирующих организмов — водорослей, морских трав и кораллов. Любые факторы, снижающие свет на морском дне, могут негативно сказываться на их состоянии. Новое исследование создает основу для сравнения подобных явлений, которые теперь получили название "темноволны".

Необходимость единой системы оценки

До недавнего времени у ученых не было единого метода для оценки экстремальных потерь подводного света в разных регионах. Новая система призвана сделать эти явления измеримыми и сопоставимыми по всему миру. Свет — фундаментальный фактор морской продуктивности, однако до сих пор не существовало универсального способа измерять экстремальные снижения подводной освещенности.

Долгосрочные данные раскрывают закономерности

Для создания системы исследователи проанализировали многолетние данные из различных прибрежных регионов. В работе использовались 16 лет измерений с прибрежной экологической станции Санта-Барбары (LTER) и 10 лет наблюдений в прибрежных районах Новой Зеландии (залив Хаураки/Тикапа Моана, устье Темзы). Также были изучены 21 год спутниковых оценок освещенности морского дна вдоль восточного побережья Новой Зеландии.

В этих регионах морские темноволны варьировались от кратковременных событий, длящихся всего несколько дней, до продолжительных эпизодов, которые длились более двух месяцев. В некоторых случаях свет, достигающий морского дна, практически полностью исчезал.

Причины и последствия темноволн

С 2002 года исследователи выявили от 25 до 80 темноволн вдоль восточного побережья. Многие из них были связаны с мощными штормами и крупномасштабными погодными системами, включая циклон Габриэль.

Ранее считалось, что главную угрозу для прибрежных экосистем представляет медленное, долгосрочное снижение прозрачности воды. Однако новые данные показывают, что внезапные темноволны могут быть не менее разрушительными. Даже короткие периоды снижения освещенности способны нарушить фотосинтез в лесах ламинарии, морской траве и кораллах. Кроме того, такие явления могут влиять на поведение рыб, акул и морских млекопитающих. Если темнота сохраняется, экологические последствия могут быть значительными.

Новый инструмент для мониторинга стресса океана

Система морских темноволн дополняет существующие инструменты для мониторинга морских тепловых волн, окисления океана и деоксигенации. Вместе эти системы позволяют прибрежным сообществам, природоохранным организациям и управляющим ресурсами лучше понимать, когда морские экосистемы испытывают сильный и немедленный стресс.

Поскольку прибрежная станция LTER Санта-Барбары — одна из немногих программ в мире, собирающих долгосрочные измерения освещенности морского дна, ученые планируют расширять свои исследования. В частности, они намерены изучить, как осадконакопление и мутность, зависящие от пожаров и оползней, влияют на леса ламинарии Калифорнии.