Исследование, опубликованное в международном журнале Marine Biology, показывает, что на самом деле убивает коралловые рифы. Благодаря 30-летним уникальным данным с рифа Лоо-Ки в нижней части Флорида-Кис, исследователи из океанографического института гавани Атлантического университета Флориды и их сотрудники обнаружили, что проблема обесцвечивания кораллов связана не только с потеплением планеты, но и с планетой, которая подвергается одновременное обогащение химически активным азотом из нескольких источников.
Неправильно очищенные сточные воды, удобрения и верхний слой почвы повышают уровень азота, который вызывает фосфорное голодание кораллов, снижая их температурный порог для «обесцвечивания»."Эти коралловые рифы вымирали задолго до того, как на них повлияло повышение температуры воды. Это исследование представляет собой самый длинный отчет о концентрации активных питательных веществ и водорослей для коралловых рифов в любой точке мира.
«Наши результаты предоставляют убедительные доказательства того, что нагрузка азота из Флорида-Кис и большей экосистемы Эверглейдс, вызванная людьми, а не повышением температуры, является основной причиной деградации коралловых рифов в заповеднике Лоо-Ки в ходе нашего долгосрочного исследования», – сказал Брайан Lapointe, Ph.D., старший автор и профессор-исследователь портового отделения FAU.
Ключевой вывод исследования заключается в том, что сток питательных веществ с суши увеличил соотношение азота и фосфора (N: P) в рифовых водорослях, что указывает на возрастающую степень ограничения фосфора, которая, как известно, вызывает метаболический стресс и, в конечном итоге, голод у кораллов.
Концентрации химически активного азота превышают критические пороговые уровни экосистемы, ранее установленные для островов Флорида-Кис, как и уровни фитопланктона для прибрежных рифов, о чем свидетельствует наличие макроводорослей и других вредоносных цветений водорослей из-за чрезмерного уровня питательных веществ.
Исследователи собирали данные с 1984 по 2014 год и собирали пробы морской воды во время влажных и засушливых сезонов.
Лапоинт и его сотрудники из Университета Джорджии и Университета Южной Флориды также наблюдали за живыми кораллами и собирали многочисленные виды морских водорослей (макроводоросли) для анализа питательных веществ в тканях. Они наблюдали за соленостью морской воды, температурой и градиентами питательных веществ между Эверглейдс и Лоо-Ки.
Они хотели лучше понять, как азот перемещался из Эверглейдс вниз по течению к коралловым рифам Национального морского заповедника Флорида-Кис, который в настоящее время имеет самый низкий уровень кораллового покрова среди всех рифов в более широком Карибском регионе.
Данные показали, что живой коралловый покров в заповеднике Лоо-Ки сократился с почти 33 процентов в 1984 году до менее 6 процентов в 2008 году. Годовые темпы потери кораллов менялись во время исследования, но увеличивались с 1985 по 1987 и с 1996 по 1999 годы после периодов проливных дождей и увеличения поставок воды из Эверглейдс. В период с 1991 по 1995 год значительное увеличение стока Эверглейдс и сильные ливни привели к увеличению уровней реактивного азота и фитопланктона в Лоо-Ки выше уровней, которые, как известно, вызывают стресс и вызывают отмирание коралловых рифов.
Несмотря на сокращение стока Эверглейдс, качество воды еще не восстановилось до уровня 1980-х годов.
Прогнозируется, что нагрузка азота на побережье во всем мире увеличится на 19 процентов просто в результате изменений количества осадков в связи с изменением климата, что предполагает необходимость принятия срочных управленческих мер для предотвращения дальнейшей деградации.
«Будущий успех Комплексного плана восстановления Эверглейдс будет зависеть от признания гидрологических и азотных связей между Эверглейдс, Флоридским заливом и Флорида-Кис», – сказал Лапойнт. "Хорошая новость заключается в том, что мы можем что-то сделать с проблемой азота, например улучшить очистку сточных вод, сократить количество удобрений и увеличить объемы хранения и очистки ливневых вод на материковой части Флориды."
Воздействие местного наземного азота от очистных сооружений, которые обслуживают 76000 жителей круглый год и примерно 3.8 миллионов туристов ежегодно в настоящее время смягчаются за счет завершения централизованного сбора сточных вод и современных очистных сооружений, а также объектов по удалению питательных веществ на всей территории Флорида-Кис.
По данным Национального морского заповедника Флорида-Кис, связанные с океаном мероприятия, связанные с коралловыми рифами, добавляют более 8 долларов.5 миллиардов ежегодно и 70 400 рабочих мест для местной экономики на юго-востоке Флориды.
"Коралловые рифы Бонайре в Карибских Нидерландах являются прекрасным примером эффективного уменьшения загрязнения азотом. Эти коралловые рифы начинают восстанавливаться после строительства новой станции очистки сточных вод в 2011 году, которая значительно снизила нагрузку на азот из септиков », – сказал Лапойнт.
Соавторами исследования являются Рэйчел А. Брутон и Лора В. Херрен из портового отделения FAU; Джеймс В. Портер, Ph.D., заслуженный профессор экологии Университета Джорджии; и Чуанмин Ху, Ph.D., Колледжа морских наук Университета Южной Флориды.
«Ссылаясь на изменение климата как на исключительную причину гибели коралловых рифов во всем мире, мы упускаем из виду тот критический момент, что качество воды тоже играет важную роль», – сказал Портер. "Хотя сообщества, живущие рядом с коралловыми рифами, мало что могут сделать, чтобы остановить глобальное потепление, они могут многое сделать для уменьшения стока азота. Наше исследование показывает, что борьба за сохранение коралловых рифов требует действий на местном, а не только на глобальном уровне."