Океани в темряві: як «морські темні хвилі» впливають на життя під водою
Так само, як хмари та смог можуть затемнювати небо над Землею, океани теж інколи занурюються у темряву. Але на відміну від швидкоплинних тіней, ці періоди можуть тривати тижнями та місяцями, завдаючи серйозної шкоди морським екосистемам.
Новозеландські вчені з Університетів Вайкато та Кентербері запропонували нову концепцію — «морські темні хвилі». Це короткочасні, але надзвичайно інтенсивні явища, під час яких світло в океані зменшується настільки, що страждає життя, яке залежить від сонячного світла.
«Світло — ключовий фактор для продуктивності океану, він впливає на всю харчову ланцюг, — пояснює морський біолог Франсуа Торал. — Раніше у нас не було єдиного способу вимірювати різкі зниження освітленості під водою, і явище навіть не мало назви».
Раніше вчені вивчали повільне затемнення океану, що відбувається роками: знижується прозорість води, страждають ліси водоростей, коралові рифи та трав’яні луки, затримуються цвітіння фітопланктону. Але «морські темні хвилі» — це різкі епізодичні затемнення, які часто виникають через шторми, спалахи водоростей або осадження мулу, наприклад після лісових пожеж, циклонів або зсувів.
Щоб відстежувати такі явища, команда вчених адаптувала методи, які раніше використовували для виявлення морських теплових хвиль. Вони визначили ключові параметри «темних хвиль»: тривалість, рівень зниження світла порівняно із сезонним фоном та глибину, на якій воно спостерігається.
Завдяки цьому підходу вчені проаналізували 16 років вимірювань підводного світла біля узбережжя Каліфорнії та 10 років спостережень у затоці Хауракї (Нова Зеландія). Також вони використали 21 рік супутникових даних щодо освітленості дна поблизу Східного мису Нової Зеландії.
Між 2002 та 2023 роками виявили від 25 до 80 таких темних хвиль. Зазвичай вони тривали 5–15 днів, а найдовша тривала 64 дні. Часто їх викликали шторми, наприклад циклон Gabrielle у 2023 році, а також осадження ґрунту після пожеж, ріст планктону або діяльність людини, наприклад днопоглиблення чи будівництво поблизу узбережжя.
Хоча прямий вплив на життя морських організмів у дослідженні не вимірювали, попередні роботи показують, що затемнення світла може серйозно впливати на цілі екосистеми: ліси водоростей, трав’яні луки, корали, а також на поведінку риб, акул та морських ссавців. «Навіть короткі періоди затемнення порушують фотосинтез і можуть мати значні екологічні наслідки», — додає Торал.
Вчені планують розрізняти різні типи темних хвиль, адже цвітіння фітопланктону та осадження мулу впливають на освітленість по-різному. Однак вже зараз створена основа для подальших досліджень.
«Морські екосистеми дедалі більше піддаються впливу штормів та змін клімату, — каже Крис Баттершілл з Університету Вайкато. — Рамки для виявлення темних хвиль допоможуть місцевим громадам, захисникам природи та вченим точніше визначати моменти гострого стресу в системах».
Дослідження опубліковане в журналі Communications Earth & Environment і відкриває новий погляд на те, як океан реагує на природні та антропогенні зміни.