Отсутствие мер по борьбе с изменением климата вынуждает ученых разрабатывать все более изощренные способы предотвращения ущерба для Большого Барьерного рифа.
В начале 2020 года в Австралии было второе самое жаркое лето за всю историю наблюдений. Когда катастрофические лесные пожары сделали небо черным, температура воды на Большом Барьерном рифе взлетела выше 29 ° C, в результате чего более четверти кораллов на рифе стали призрачно белыми. Это было третье массовое обесцвечивание кораллов, внесенных в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, всего за пять лет.
В свете постоянно растущей концентрации углекислого газа в атмосфере и повышения температуры океана ученые изо всех сил пытаются найти способы остановить быстрое сокращение рифа, от искусственного осветления облаков для отражения большего количества солнечного света до поддержки популяций кораллов с помощью экстракорпорального оплодотворения.
Другая возможная стратегия, рассмотренная в новом исследовании, включает транспортировку охлажденной морской воды к рифу и обливание кораллов, чтобы защитить их от перегрева. Хотя исследование показывает, что идея только лишь теоретическая наработка, авторы предупреждают, что задержка в спасении кораллов повлечет за собой огромные экономические и экологические издержки.
«Закачка холодной воды была исследована на небольших участках рифов», - говорит Марк Бэрд, ученый из Организации научных и промышленных исследований Содружества правительства Австралии. «Это выход, потому что напрямую решает проблему теплой воды на морском дне, которая вызывает обесцвечивание».
Чтобы выяснить, можно ли применить эту идею к крупнейшей в мире системе коралловых рифов, Бэрд и его команда использовали компьютерные модели для моделирования 19 участков Большого Барьерного рифа во время обесцвечивания в 2016–17 годах.
Команда проанализировала приливные режимы и течения, чтобы определить наилучшие условия для эффективности этой техники. Их расчеты показали, что этот подход будет иметь наибольшие шансы на успех на острове Лизард на крайнем севере Квинсленда, поскольку океанографические условия помогут перекачиваемой морской воде оставаться на рифе.
Исследователи подсчитали, что перекачка воды, охлажденной до 27 ° C - на 1 ° C ниже, чем средняя температура на рифе, - через четыре трубы со скоростью пять кубических метров в секунду может охладить 97 гектаров рифа как минимум на 0,15 ° C, что было бы достаточно, чтобы предотвратить рекордные температуры воды в море и предотвратить обесцвечивание.
Но затраты энергии, связанные с такой задачей, были бы колоссальными. Чтобы сохранить прохладу рифов острова Лизард - всего лишь один из 3100 рифов Большого Барьерного рифа - в течение лета, потребовалось бы около 3,9 миллиона долларов США только на энергию. Учитывая, что 79 процентов энергии в Австралии производится из ископаемого топлива, производство такой большой энергии будет еще больше способствовать потеплению, которое в первую очередь вызывает обесцвечивание кораллов.
Бэрд говорит, что результат указывает на необходимость взвесить риски и выгоды перед применением методов геоинженерии в реальном мире.
«Широко распространенные вмешательства необходимо будет оптимизировать для увеличения выгод и снижения затрат», - говорит он. «Им также потребуется высокий уровень поддержки сообщества».
Метод охлаждения рифов был одним из 160 методов, исследованных австралийским правительством в ходе технико-экономического обоснования стоимостью 4,6 миллиона долларов. Консорциум исследователей, работающих в рамках Программы восстановления и адаптации рифов, стремится помочь восстановить Большой Барьерный риф и защитить его от последствий изменения климата.
В апреле 2020 года правительство объявило, что инвестирует еще 116 миллионов долларов в тестирование и разработку наиболее многообещающих методов, выявленных в ходе первоначального двухлетнего исследования. Среди 43 методов, выбранных из технико-экономического обоснования, - распыление крошечных капель соленой воды в облака для отражения солнечного света, восстановление поврежденных частей рифа с помощью 3D-печатных структур и создание наноразмерных пузырьков воды для затенения уязвимых кораллов.
"Эти методы бесполезны, если не устранена основная причина ухудшения состояния Большого Барьерного рифа", - говорит Терри Хьюз, директор Центра передового опыта исследований коралловых рифов Австралийского исследовательского совета.
«Первым шагом в любом проекте восстановления всегда должно быть устранение причин ухудшения состояния окружающей среды, иначе история повторится», - говорит Хьюз, который не принимал участия в исследовании Бэрда.
Хотя геоинженерия и восстановление не могут обратить вспять все последствия изменения климата, вызванного деятельностью человека, Бэрд говорит, что он предпочел бы осуществить хорошо спланированное вмешательство, чем наблюдать за дальнейшим ухудшением состояния рифа.
«Я надеюсь, что эти меры могут улучшить здоровье кораллов, чтобы будущие поколения могли увидеть воочию рифы», - говорит он. «Даже это огромная проблема».