В рамках крупнейшего в мире проекта восстановления водорослей ученые наблюдали за экосистемой от рождения до полного цветения.
В рамках более чем 20-летнего проекта исследователи и волонтеры распространили более 70 миллионов семян морской травы на участках площадью более 200 гектаров, прямо за обширными просторами солончаков у южной оконечности восточного побережья Вирджинии. Долгосрочный мониторинг восстановленных зарослей морских водорослей показывает удивительно выносливую экосистему, улавливающую углерод и азот, которые в противном случае способствовали бы глобальному потеплению и загрязнению, сообщает 7 октября команда в Science Advances. По словам исследователей, этот успех дает проблеск надежды для климата и экосистемы.
Проект, возглавляемый Институтом морских наук и охраны природы Вирджинии, теперь вырос до 3612 гектаров и продолжает расти за счет новых зарослей морских водорослей. Для сравнения: самый крупный подобный проект в Австралии направлен на восстановление 10 гектаров водорослей.
«Это пример того, как природные решения могут помочь смягчить последствия изменения климата», — говорит Карлос Дуартэ, морской эколог из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии.
«Команда в Вирджинии начала свою работу с чистого листа», — говорит Роберт Орт, морской биолог из Института морских наук Вирджинии в Глостер-Пойнте. Водоросли в этих прибрежных лагунах были уничтожены болезнями и ураганом в начале 1930-х годов, но вода все еще была достаточно прозрачной, чтобы пропускать солнечный свет, необходимый растениям.
В течение первых 10 лет восстановления Орт и его коллеги стали свидетелями быстрого восстановления экосистемы почти по всем показателям ее здоровья — покрытию водорослями, качеству воды, хранению углерода и азота, а также биомассе беспозвоночных и рыб.
Например, команда отслеживала, сколько углерода и азота луга улавливают из окружающей среды и накапливают в донных отложениях по мере расширения водорослей. Было обнаружено, что луга на месте в течение девяти и более лет хранили в среднем в 1,3 раза больше углерода и в 2,2 раза больше азота, чем более молодые участки, что позволяет предположить, что емкость хранения увеличивается по мере созревания лугов. В течение 20 лет на восстановленных участках накапливались углерод и азот со скоростью, сравнимой с темпами накопления естественных, нетронутых водорослей в том же месте. Исследователи сообщают, что восстановленные заросли морских водорослей в настоящее время улавливают в среднем около 3 000 метрических тонн углерода в год и более 600 метрических тонн азота.
Морские травы могут пострадать. Когда внезапная морская волна тепла убила часть водорослей, лугу потребовалось всего три года, чтобы полностью восстановить свою густоту. «Нас удивило, насколько устойчивы эти луга из морских водорослей, — говорит Карен МакГлэтери, прибрежный эколог из Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле.
Она считает, что работа команды — это больше, чем просто отличный пример реставрации. По ее словам, они «предлагают план восстановления и поддержания здоровых экосистем морских водорослей», который другие могут адаптировать в любой точке мира.
Морские травы являются одними из самых ценных и находящихся под наибольшей угрозой экосистем в мире и важны во всем мире как резервуары так называемого голубого углерода (углерода, хранящегося в океане и прибрежных экосистемах). Морские травы накапливают больше углерода гораздо дольше, чем любая другая среда обитания на суше или в океане, предотвращая его утечку в атмосферу в виде удерживающего тепло углекислого газа. Эти подводные прерии также поддерживают прибрежный и морской рыбный промысел и защищают береговые линии, а также другие морские места обитания. Согласно исследованию, опубликованному 14 августа в Frontiers in Marine Science, несмотря на их важность, с 1879 года количество морских трав в мире сократилось примерно на 30 процентов.
«Это исследование помогает заполнить некоторые большие пробелы в нашем понимании того, как голубой углерод может способствовать восстановлению климата», — говорит МакГлэтери. «Это первый пример того, сколько луга с восстановленным углеродом забирают из атмосферы и хранят на десятилетия и, возможно, на века».
Реставрация еще далека от завершения. Но уже сейчас это может указать путь для проблемных экосистем, таких как залив Бискейн во Флориде, когда-то богатый водорослями, но теперь страдающий от ухудшения качества воды и повсеместной гибели рыбы. По словам Орта, после очистки воды «наша работа показывает, что морские травы могут быстро восстанавливаться».
МакГлэтери также считает, что масштабы успеха команды должны воодушевить прибрежные сообщества. «В мои первые годы здесь не было водорослей, и их не было уже несколько десятилетий. Сегодня же я вижу пышные луга, скатов, а иногда и морского конька. Это великолепно».
