2 в моря – примерно так же, как это делают подводные фумаролы, только сверху, а не снизу, причем в глобальном масштабе. Только за этот[54] год океаны абсорбируют 2,5 миллиарда тонн углерода, а в следующем предположительно поглотят еще столько же. Фактически каждый американец ежедневно закачивает в море три килограмма углерода.
Из-за этих излишков CO2 среднее значение pH (водородного показателя) поверхностных вод океана уже упало с 8,2 до 8,1. Подобно рихтеровской, шкала pH логарифмическая, поэтому даже столь малая численная разница отражает очень большие реальные изменения. Снижение pH на 0,1 означает, что кислотность океанов теперь на 30 % выше, чем в 1800 году. Если люди будут и дальше сжигать ископаемое топливо, океаны продолжат поглощать углекислый газ, а значит, будут становиться все более закисленными. Если так будет продолжаться и дальше и прежнее количество выбросов углерода сохранится, pH поверхностных вод океана к середине этого века снизится до 8,0, а к концу века – до 7,8. А значит, океаны окажутся на 150 % более закисленными, чем в начале промышленной революции[55].
Вследствие выбросов CO2 из подводных фумарол воды вокруг Кастелло Арагонезе довольно точно демонстрируют, какими океаны станут в будущем. Вот почему я плыву вокруг острова в январе, постепенно коченея от холода. Здесь есть возможность уже сегодня искупаться – и даже утонуть, думаю я в минуту паники, – в морях завтрашнего дня.
К тому времени как мы добираемся до гавани острова Искья, поднимается ветер. На палубе нашего судна в беспорядке валяются пустые баллоны для воздуха, мокрые гидрокостюмы и ящики с образцами. После разгрузки мы должны будем оттащить их по узким улицам наверх – к местной морской биостанции, расположенной на крутом мысу с видом на море. Станция была основана в XIX веке немецким натуралистом Антоном Дорном. На одной из стен в вестибюле здания я замечаю копию письма, отправленного Чарльзом Дарвином Дорну в 1874 году. В нем Дарвин выражает обеспокоенность тем, что, по словам их общего друга, Дорн слишком много работает.
Кастелло Арагонезе
Животные, собранные Буйей и Холл-Спенсером вокруг Кастелло Арагонезе и помещенные в аквариумы в лаборатории, занимающей подвал здания, сначала выглядели вялыми – на мой нетренированный взгляд, пожалуй, даже неживыми. Однако немного погодя они начали шевелиться и искать пищу. Там была морская звезда без одного щупальца, кучка хилого вида коралловых полипов, а также несколько морских ежей, которые передвигались по аквариуму с помощью десятков тонких ножек-“трубочек” (каждая такая ножка работает по гидравлическому принципу, растягиваясь и сокращаясь в зависимости от давления воды). Кроме того, там был морской огурец длиной пятнадцать сантиметров, похожий на кровяную колбасу или, что еще хуже, на какашку. В холодной лаборатории разрушительное воздействие углекислых фумарол стало очевидно. Osilinus turbinatus – распространенная средиземноморская улитка с раковиной, покрытой перемежающимися черными и белыми пятнами, как на змеиной коже. Однако у Osilinus turbinatus в аквариуме не было рисунка: верхний рельефный слой раковины оказался разъеден и обнажил нижний – гладкий и белоснежный. Морское блюдечко Patella caerulea по форме напоминает китайскую соломенную шляпу. Раковины нескольких особей имели глубокие повреждения, через которые виднелись желтовато-серые тела их владельцев. Кажется, будто их окунули в кислоту, – в каком-то смысле так оно и есть.
“Поскольку это очень важно, организм человека прикладывает много усилий, чтобы обеспечить постоянство pH нашей крови, – говорит Холл-Спенсер, повышая голос, чтобы перекричать шум воды. – Однако у некоторых низших животных нет для этого физиологических возможностей. Они вынуждены сносить все происходящее вокруг – и достигают своего предела”.
Позднее, за пиццей, Холл-Спенсер рассказал мне о своей первой поездке к фумаролам. Это было летом 2002 года, он тогда работал на итальянском исследовательском судне “Урания”. В один жаркий день, когда “Урания” проходила мимо Искьи, экипаж решил бросить якорь и искупаться. Несколько итальянских ученых, кто знал о фумаролах, предложили Холл-Спенсеру посмотреть на них, просто забавы ради. Ему понравились необычные ощущения – плавание среди пузырей похоже на купание в шампанском, – но это заставило его и призадуматься.
В то время морские биологи только начинали осознавать опасности, сопряженные с закислением. Были произведены некоторые насторожившие расчеты и проведены предварительные эксперименты на лабораторных животных. Холл-Спенсер решил, что подводные фумаролы можно использовать для нового и более перспективного вида исследований. Они охватили бы не только несколько видов выведенных в аквариумах животных, но десятки видов, живущих и размножающихся в своей естественной (или, если угодно, естественно неестественной) среде.
В окрестностях Кастелло Арагонезе подводные фумаролы создают градиент pH. Воды у восточной оконечности острова почти не подверглись закислению. Эту зону можно считать современным Средиземным морем. Но по мере приближения к фумаролам кислотность воды повышается, а pH, соответственно, снижается. Холл-Спенсер понял, что распределение жизни вдоль этого градиента pH служит неплохой иллюстрацией того, что ждет Мировой океан в будущем. Словно появился доступ к подводной машине времени.
Холл-Спенсеру потребовалось два года, чтобы опять приехать на Искью. Его проект все еще не получил финансирования, а потому исследователю трудно было заставить кого-либо воспринять его затею всерьез. Не имея возможности снять комнату в гостинице, Холл-Спенсер разбил палатку на уступе скалы. Для сбора образцов он использовал выброшенные пластиковые бутылки из-под воды. “Это было немного в духе Робинзона Крузо”, – признался он мне.
В конце концов ему удалось убедить достаточно коллег, включая Буйю, в том, что он задумал нечто стоящее. Прежде всего необходимо было произвести детальные замеры уровней pH вокруг острова. Затем они провели учет всех видов, живущих в зонах с разной кислотностью. Для этого вдоль побережья были расставлены металлические рамы, благодаря которым регистрировалась каждая особь мидий, усоногих и морских блюдечек, прицепившаяся к прибрежным камням. Мало того – исследователям часами приходилось сидеть под водой, пересчитывая проплывающих рыб.
В водах далеко от фумарол Холл-Спенсер и его коллеги обнаружили вполне типичное сообщество средиземноморских видов. В том числе: губку Agelas oroides, напоминающую монтажную пену; рыбу Sarpa salpa, часто употребляемую в пищу и иногда вызывающую галлюцинации, и морского ежа Arbacia lixula сиреневого оттенка. Также в том районе обитали кустистая розоватая водоросль Amphiroa rigida и зеленая водоросль Halimeda tuna, растущая в виде соединенных друг с другом дисков. (Исследование было ограничено только достаточно крупными организмами, которые заметны невооруженным глазом.) В этой зоне, свободной от влияния фумарол, было зафиксировано 69 видов животных и 51 вид растений.
Когда же Холл-Спенсер и его команда приступили к зонам, расположенным ближе к фумаролам, результаты оказались совершенно иными82. Усоногое Balanus perforatus, напоминающее маленький сероватый вулкан, в изобилии встречается от Западной Африки до Уэльса. В зоне со значением pH 7,8, которое соответствует морям не слишком отдаленного будущего, этого вида не было. Черноморская мидия (Mytilus galloprovincialis) сине-черного цвета, обычная для Средиземноморья, настолько легко адаптируется к разным условиям, что прижилась во многих частях мира как инвазивный вид. Ее тоже не было. Также не удалось найти жесткие красноватые водоросли Corallina elongata и Corallina officinalis, червя серпулиду Pomatoceros triqueter, три вида коралловых полипов, несколько видов улиток и моллюска Arca noae, известного под названием “Ноев ковчег”. В целом в зоне со значением pH 7,8 полностью отсутствовала треть видов, обнаруженных в зоне без фумарол.
“Как ни печально, но критическое значение pH, при котором экосистема начинает разрушаться, равно в среднем 7,8, и мы полагаем, что оно будет достигнуто к 2100 году, – говорит мне Холл-Спенсер в своей сдержанной британской манере. – И это крайне тревожно”.
C тех пор как в 2008 году Холл-Спенсер опубликовал свою первую статью о подводных углекислых фумаролах, интерес к теме закисления и его последствий резко возрос. Международные исследовательские проекты с такими названиями, как BIOACID (Biological Impacts of Ocean Acidification – Биологические последствия закисления океанов) и EPOCA (European Project on Ocean Acidification – Европейский проект по проблеме закисления океанов), получили финансирование, что позволило провести сотни, а может, и тысячи экспериментов. Их проводили на судах, в лабораториях и в специальных резервуарах – “мезокосмах”, – которые можно погрузить в океан, воссоздавая условия, наиболее приближенные к реальным.
Раз за разом эксперименты подтверждали вред, причиняемый ростом концентрации CO2. Многие виды, несомненно, будут чувствовать себя нормально и даже процветать в закисленном океане, однако множество других – нет. Некоторые организмы, оказавшиеся уязвимыми, такие как рыба-клоун и тихоокеанские устрицы, знакомы нам по аквариуму или обеденному столу; другие менее харизматичны (или вкусны), но, вероятно, важнее для морских экосистем. К примеру, одноклеточные планктонные водоросли Emiliania huxleyi – кокколитофориды, – окружающие себя крошечными кальцитовыми пластинками. Под микроскопом эти водоросли выглядят как чья-то безумная поделка – футбольный мяч, покрытый пуговицами. В определенные месяцы года этот вид становится настолько многочисленным, что окрашивает большие участки морей в молочно-белый цвет, также он составляет начальное звено многих морских пищевых цепей. Или крылоногие моллюски