Коралловые рифы пережили рекордное вымирание: половина мировых рифов пострадала от обезвоживания в 2014–2017 годах

Международная группа исследователей под руководством Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) опубликовала в журнале Nature Communications итоги анализа самого продолжительного и интенсивного эпизода массового обесцвечивания кораллов, охватившего планету с июня 2014 по май 2017 года. В отличие от предыдущих вспышек, длящихся обычно около года, это событие растянулось на три года и затронуло рекордную площадь.

Методика исследования

Учёные использовали данные спутникового мониторинга теплового стресса — накопленной эквивалентной недели нагрева (DHW, Degree Heating Weeks), которая измеряет интенсивность и длительность аномально высоких температур воды. Каждый градус превышения оптимальной температуры в течение недели суммируется за последние 12 недель. Ранее порогом для умеренного обесцвечивания считалось значение 4 °C‑недели, для смертельного исхода — 8 °C‑недели.

На основе 15 066 подводных и воздушных обследований со всего мира исследователи построили статистические модели, связывающие спутниковые данные с реальными последствиями для кораллов. Это позволило оценить состояние не только исследованных участков, но и всех 53 997 спутниковых пикселей, содержащих коралловые рифы.

Масштабы катастрофы

Во время события 2014–2017 годов 65,8 % коралловых рифов испытали тепловой стресс, достаточный для вызова умеренного обесцвечивания (DHW ≥ 4 °C‑недели). Для сравнения: во второй глобальной вспышке 2009–2011 годов такой стресс зафиксировали на 37,2 % рифов, в первой — 1997–1999 годов — лишь на 20,9 %.

Особенно тревожным оказался рост экстремальных значений. Тепловой стресс уровня 8 °C‑недель и выше, способный вызвать массовую гибель, достигли 23,6 % рифов против 9,5 % и 2,5 % в предыдущие эпизоды. Новые рекордные уровни 12 °C‑недель и выше зафиксированы на 5 % рифов — в десять раз чаще, чем во время первой глобальной вспышки.

Половина всех пострадавших рифов подвергалась повторному воздействию теплового стресса в течение трёхлетнего периода. Модели показали, что глобально 51 % рифов испытали умеренное или сильное обесцвечивание, а 15 % — умеренную или сильную смертность кораллов.

Региональные различия

Исследование выявило значительные различия в чувствительности кораллов к нагреву между океаническими бассейнами и годами. Наиболее уязвимым оказался Карибский бассейн и западная Атлантика, где обесцвечивание начиналось при более низких температурах, чем в Индо‑Тихоокеанском регионе. При этом в Карибском море смертность оказалась ниже ожидаемой — вероятно, из‑за того, что многие чувствительные виды уже погибли в предыдущие десятилетия, а оставшиеся популяции обладают повышенной термостойкостью.

Азиатско‑Тихоокеанский регион, напротив, показал наименьшую чувствительность к обесцвечиванию, но наибольшую смертность при экстремальном нагреве. В 2015–2016 годах, когда произошло мощное явление Эль‑Ниньо, чувствительность кораллов к тепловому стрессу была максимальной, а в 2016–2017 годах снизилась — возможно, благодаря акклиматизации или гибели наиболее уязвимых особей.

Новые стандарты мониторинга

Рекордные показатели теплового стресса во время события 2014–2017 годов заставили NOAA ввести три дополнительных уровня тревоги. Если ранее система Coral Reef Watch использовала только два уровня (Alert Level 1 и 2), то теперь добавлены уровни 3–5, соответствующие DHW от 12 до 20 °C‑недель и выше. Эти новые категории отражают риск многовидовой и почти полной смертности кораллов.

«Установление новых уровней тревоги до 5‑го (DHW ≥ 20 °C‑недель) поможет зафиксировать эффекты всё более длительных и интенсивных морских температурных аномалий, которые стали особенно заметны во время третьей глобальной вспышки обесцвечивания кораллов и, по прогнозам, будут происходить чаще в будущем».

В отдельных районах экваториальной части Тихого океана, включая остров Джарвис, тепловой стресс сохранялся на критическом уровне более 12 месяцев подряд.

Последствия и прогноз

Исследователи отмечают, что сокращение времени на восстановление между последовательными событиями нагрева делает коралловые экосистемы всё более уязвимыми к коллапсу. На Большом Барьерном рифе, где после вспышки 2016–2017 годов наблюдалось восстановление кораллового покрова к 2022 году, это восстановление было обеспечено быстрорастущими, но чувствительными к нагреву видами рода Acropora. Обесцвечивание 2022 года прервало эту тенденцию, а в 2023–2024 годах 73 % обследованных рифов снова показали умеренное или сильное обесцвечивание.

Согласно данным спутникового мониторинга с 1982 года, доля коралловых рифов, испытывающих тепловой стресс уровня 4 °C‑недели и выше, увеличивается линейно и к 2020 году достигла 33 %. При этом интенсивность событий растёт быстрее: доля рифов с экстремальным стрессом 8 °C‑недель и выше удвоилась по сравнению с 1980‑ми годами.

Авторы исследования подчёркивают, что продолжающееся потепление океана с почти полной уверенностью приведёт к ускорению деградации коралловых рифов — экосистем, которые обеспечивают защиту берегов от наводнений, средства к существованию для более чем миллиарда человек и служат одними из главных центров морского биоразнообразия.