Zatoka Maine wyjątkowo szybko ociepla się na Ziemi. Główną przyczyną jest zmiana prądów morskich, która stymuluje w wyjątkowo silny sposób zmiany w morskich ekosystemach oraz wymianę gatunków morskich.
Zatoka Maine jest to stosunkowo zamknięty akwen wodny o powierzchni 36 000 mil kwadratowych, który rozciąga się wzdłuż wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej, od Cape Cod w stanie Massachusetts do Nowego Brunszwiku i obejmujący wybrzeża New Hampshire, Maine i Nowa Szkocja.
Naukowcy z Instytutu Badawczego Zatoki Maine w Portland zbadali, że wody w Zatoce Maine ocieplają się trzy razy szybciej niż inne wody oceanu. Jak podaje artykuł Andrew Pershinga z 2015 r., szybciej niż pozostałe 99 proc. wód oceanicznych na świecie.
Dlaczego ociepla się Zatoka Maine?
Regularne spalanie paliw kopalnych podgrzewa całą Ziemię. Wpływa między innymi na osłabianie zimnego Prądu Labradorskiego, płynącego wzdłuż Nowej Fundlandii, który wpływał do Zatoki Maine u wybrzeży Nowej Anglii. Zmniejszenie dostaw zimnej wody z kolei sprzyja zwiększeniu napływu ciepłej wody, pochodzącej z Prądu Zatokowego. Dodatkowo sprzyja to temu, że tenże Prąd, płynąc z Karaibów, spowalnia z powodu ocieplania Arktyki i wysładzania wód oceanicznych na południe od wyspy Grenlandii.
– Od początku XXI wieku Prąd Labradorski słabnie – wyjaśnia Charles Tilburg, oceanograf i dyrektor programów morskich i środowiskowych na Uniwersytecie Nowej Anglii (UNE – University New England). – W związku z czym do Zatoki Maine wpływa mniej zimnej wody. W tym samym czasie Prąd Zatokowy, który przemieszczał się na północ, powoduje że do Zatoki Maine napływa więcej ciepłej wody. Zasadniczo zakręcamy zimny kran i odkręcamy gorący kran. Więc nic dziwnego, że w Zatoce Maine robi się coraz cieplej.
Następuje anomalne ocieplenie tego regionu planety. Nawet trzykrotnie więcej niż wynosi średnia światowa wszystkich oceanów.
A ociepla się wyjątkowo intensywnie
Naukowcy obliczyli, że w latach 1982–2012 Zatoka Maine ocieplała się w tempie około 0,03 stopnia Celsjusza rocznie. Czyli nieco więcej niż w pozostałych oceanach świata. Ale jeszcze nie znacząco więcej. Jednak od 2004 r. w tymże akwenie temperatura wzrasta cztery lub nawet pięć razy szybciej. Już było około 0,23 stopnia Celsjusza rocznie. Co oznacza, że tylko w ciągu ostatnich 15 lat średnia temperatura wzrosła o ponad trzy stopnie Celsjusza.
– Rok 2012 był jednym z najcieplejszych lat, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w Zatoce Maine – mówi Charles Tilburg. – Ten skok temperatury uświadomił klimatologom, jak poważny jest problem. Wiedzieliśmy, że ociepla się szybko. Ale nie mieliśmy pojęcia, że ociepla się tak bardzo szybko.
Także zwiększa się w niej wzrost poziomu morza
Peter Slovinsky, geolog wybrzeża ze Służby Geologicznej stanu Maine oraz Departamentu Ochrony Rolnictwa i Leśnictwa, zauważył, że poziom morza w Zatoce Maine podnosi się mniej więcej w tym samym tempie co reszta regionów morskich na świecie. A więc, w ubiegłym wieku było to średnio 1,8 mm w ciągu roku. Jednak – na co naukowiec zwraca szczególną uwagę – w ciągu zaledwie dwóch, trzech dekad prawie się podwoiło. W Zatoce Maine średni wzrost poziomu morza obecnie wynosi 3,2 mm na rok czasu.
Ten nagły skok wystąpił z dwóch zasadniczych przyczyn:
– w wyniku spowolnienia Prądu Zatokowego (spowodowanego otaczającymi go cieplejszymi wodami otoczenia),
– zachowania się oscylacji północnoatlantyckiej (NAO) (zjawiska atmosferycznego, które ma wpływ na siłę i kierunek zachodnich wiatrów nad Oceanem Atlantyckim).
Ekosystem bagienny jest dziś poważnie zagrożony
Dawniej poziom morza podnosił się głównie z powodu zbierania się osadów bagiennych, które go podnosiły. Dziś bagna nie nadążają. Tak szybko wzrasta pozom wód w Zatoce Maine.
Pamela Morgan, profesor na Wydziale Studiów Środowiskowych UNE zajmuje się od wielu lat badaniem ekosystemów bagiennych i jest coraz bardziej zaniepokojona tym jak globalne ocieplenie może w niedalekiej już przyszłości wpłynąć destrukcyjnie na region Nowej Anglii w Zatoce Maine.
– Badanie wykazało, że w najlepszym przypadku przy kontynuacji dalszego wzrostu poziomu morza, do 2100 roku stracimy 60 proc. naszych przybrzeżnych bagien – ostrzega naukowczyni. – To najgorszy scenariusz. Jeśli nie zrobimy nic, aby usunąć gazy cieplarniane z atmosfery, stracimy 90 proc. naszych przybrzeżnych bagien. To katastrofalne nie tylko dla dzikiej przyrody, ale także jest katastrofalne dla ludzi. Ponieważ ludzie mieszkający w pobliżu tych bagien nie będą już mieli bufora przybrzeżnego. Te zdarzenia po prostu uderzą w nasze własności.
Różny wpływ temperatury na gatunki morskie w Zatoce Maine
Ocieplenie klimatu ma różny wpływ na faunę i florę Zatoki Maine. Na przykład, w ciągu zaledwie kilkuset lat wystąpił w niej dramatyczny spadek liczby dorsza. A za to zaczęło sprzyjać inwazji pewnych gatunków jak zielone kraby.
Markus Frederich, profesor na UNE w School of Marine Programs, stwierdził jednoznacznie, że ocieplenie Zatoki Maine wpłynie na to, że będą w niej zwycięzcy i przegrani.
– Zmiany klimatu wpływają na wszystko – mówi naukowiec. – Temperatura wpływa na podstawową biologię, a zmiany klimatyczne dotyczą przede wszystkim temperatury. Dlatego rosnące temperatury wpływają na każdą żywą istotę.
W swoich badaniach badacz skupia się na szukaniu markerów na poziomie molekularnym lub komórkowym, które pozwolą wyjaśnić, dlaczego tak jest, że niektóre zwierzęta potrafią lepiej zaadaptować się do wysokiej temperatury, a inne niestety nie. Dzięki temu badacze ustalą, które gatunki lepiej przystosują się do zmiennych warunków termicznych w Zatoce Maine.
– Niektóre gatunki łatwo reagują na zmiany środowiskowe i nie stwarzają żadnych problemów – mówi Frederich. – Ale dla wielu gatunków cieplejsze wody są całkowicie niegościnne. Wystarczy jeden gorący dzień, aby unicestwić część tych stworzeń. Zatem nie chodzi tylko o wzrost średniej temperatury, ale także o oscylację wokół tej średniej. Dlatego też, jeśli tego lata zrobi się zbyt gorąco przez kilka dni, może to oznaczać koniec niektórych gatunków na tym obszarze.
Globalne ocieplenie wymusza na gatunki z zatoki migracje w kierunku północnym
Markus Frederich także zaobserwował, że niegdyś popularna ryba dorsz atlantycki (Gadus morhua) w tej chwili prawie wcale nie występuje w Zatoce, tylko jej ławice koncentrują się u wybrzeży Islandii.
Tak samo coraz mniej efektów dają komercyjne połowy homarów. Również migrują na północ, tam gdzie są chłodniejsze wody. Choć w tym przypadku jest szczególnie zadziwiający przypadek. Samice tych skorupiaków właśnie zdecydowanie preferują chłodniejsze wody, a samce dobrze się jeszcze czują w cieplejszych. To termiczne zaburzenie wpływa na to, że obie płci nie spotykają się tak często. A więc, ma to swój negatywny wpływ na rozmnażanie.
Ale postępujące ocieplenie klimatu w wodach Zatoki Maine wywierają jednoczesny wpływ na migracje gatunków preferujących ciepło. Na przykład, są nimi kraby niebieskie.
– Poławiacze homarów w Maine często zgłaszają łapanie niebieskich krabów w swoje pułapki – mówi Frederich. – Nawet koniki morskie, okoń czarny — wszystkie te gatunki ciepłowodne można obecnie spotkać coraz częściej.
Są zwycięzcy i przegrani
Frederich wskazuje, że globalne ocieplenie nie wpłynie na to, że wszyscy będą jego ofiarami. Okazuje się, że niektóre grupy zwierząt i roślin doskonale zaadaptuje się do zmiennych warunków termicznych. Zwrócił uwagę, że obecnie wśród zwycięzców w Zatoce Maine znajduje się gwałtownie rosnąca populacja krabów zielonych.
– Kraby zielone zjadają wszystkie młode małże o miękkich skorupach i wszelkie inne młode stworzenia, jakie tylko znajdą – wyjaśnia Frederich. – I poważnie wpływają na cały ekosystem, eliminując połowy małży o miękkich skorupach.
Ocieplenie wód w Zatoce powoduje zmiany fizjologiczne i morfologiczne w organizmach źle znoszących je
Homary stanowią ważny produkt żywieniowy w komercyjnych połowach. Wielkość ich zależy od wielu czynników. Są także kluczowym pokarmem dla większych głowonogów, ryb oraz morskich ssaków i ptaków. Jednak z każdym wzrostem ułamka stopnia Celsjusza następuje wiele zmian fizjologicznych i morfologicznych. Ma to również swój negatywny wpływ na kluczowy składnik zooplanktonu, którym są widłonogi Calanus. Tymi drobnymi skorupiakami żywią się nie tylko małe homary, ale też olbrzymie wieloryby – fiszbinowce czy nawet rekiny wielorybie.
David Fields, profesor oceanografii w Laboratorium Nauk o Oceanie w Bigelow, zaobserwował, że homary larwalne w szczególny sposób żywią się obficie zooplanktonem. Szczególnie gustują w zjadaniu widłonogów Calanus, które na ogół średnio mają wielkość 2-3 mm i dużą zawartość tłuszczu. Badacz nazywa je żartobliwie „francuskim masłem widłonogów”. Czyli takim, które jest w sam raz do zwiększania masy małych homarów.
Dalsze ocieplanie się akwenu wodnego w Zatoce Maine sprawia, że rodzi się coraz więcej widłonogów o mniejszej masie. A to też przekłada się na przeżywalność larw homarów. A te co przeżyją są mniejsze i z mniejszą zawartością dłuższą. Uderza to też bezpośrednio w cały przemysł połowowy.
Dodatkowo ocieplenie wód przyczynia się do tego, że przesuwa się okres migracji Calanus. A więc powstaje zaburzenie w synchronizacji ich obecności z larwami homarów. I pomimo, że samice homarów składają nadal tyle samo jaj co wcześniej – przed ociepleniem wód – to i tak mniej młodocianych osobników dożywa dorosłego wieku.
Fields zaznaczył, że w 2023 r. w stanie Maine odnotowano najniższy połów homarów od 15 lat. Podobnie jak u wybrzeży Nowego Jorku, Connecticut i Rhode Island.
Kolejnym zagrożeniem jest postępujące zakwaszenie akwenu wodnego w Zatoce
Niestety globalne emisje dwutlenku w atmosferze nie tylko powodują nagrzewanie się wielu akwenów wodnych na świecie, ale także ich zakwaszenie. Nie inaczej jest w Zatoce Maine.
Fields zauważa, że gdy woda staje się coraz bardziej kwaśna, to każdy bezkręgowy organizm, posiadający wapienną muszlę bądź pancerzyk, ulega szkodliwemu wpływowi. To znaczy ich muszle i pancerzyki w kwaśnej wodzie się rozpuszczają.
Win Watson, biolog morski i emerytowany profesor na Uniwersytecie New Hampshire, w swoich badaniach odkrył, że obecność niższego niż zazwyczaj pH w wodzie powoduje, że u homarów występuje osłabienie węchu. Organu zmysłu bardzo istotnego w znalezieniu pożywienia i uniknięciu obecności drapieżników. Ponadto bardzo ważnego w celach godowych. A dokładniej w odszukaniu partnerek do seksu i rozmnażania. W kwaśnej wodzie zawodzą ich feromony. Tym bardziej, że samice homarów bardziej preferują niższe temperatury, podczas gdy samce czują się znacznie lepiej w cieplejszej wodzie.
Wyjątkowe miejsce w sercu Zatoki jest również zagrożone
Fotograf National Geographic Brian Skerry w szczególny sposób ujął swoimi zdjęciami obszar Zatoki Maine. Najbardziej zachwyciło go podwodne pasmo górskie Cashes Ledge znajdujące się po środku akwenu wodnego w Zatoce Maine.
Jon Witman, ekolog morski z Brown University, w sposób refleksyjny stwierdził, że ten fragmentaryczny obszar przyrodniczy w Zatoce Maine jest niczym wehikuł czasu. Jest ostatnią ostoją bogatej morskiej różnorodności biologicznej, która cechowała niegdyś cały obszar morski. Od Cape Cod w Nowej Anglii do wybrzeży Nowej Szkocji. Biomasa ryb w Cashes jest aż 300 razy większa niż w wodach blisko wybrzeża. Oczywiście zwierzęta tam egzystujące nie pozostają tylko w jednym miejscu, dzięki czemu rozprzestrzeniają się i rozmnażają.
Zdaniem naukowców aby złagodzić wpływ zmian klimatu konieczna jest ochrona 30 proc. najbardziej wrażliwych siedlisk w Zatoce. Jednym z nich jest ekosystem podmorski lasu wodorostów. U wschodnich wybrzeży USA jest on największy i zawiera wyjątkowo bogatą różnorodność biologiczną. W sumie lasy wodorostów stanowią nie tylko schronienie dla wielu rozmaitych gatunków morskich, ale też pokarm.
Douglas Rasher, ekolog z Laboratorium Nauk o Oceanie w Bigelow, odkrył, że postępujący wzrost temperatury wody morskiej przyczynia się do coraz częstszego występowania inwazyjnych glonów, potocznie nazywanych czerwoną darnią. Te intensywnie rozmnażające się glony zastępują siedliska ustępujących wodorostów. Tego rodzaju podwodne wylesianie niszczy każdy zdrowy ekosystem.
Referencje:
Peely A. & Skerry B., 2024 ; The Gulf of Maine Is Warming Fast. What Does That Mean for Lobsters and – everything else? ; National Geographic ; https://www.nationalgeographic.com/environment/article/gulf-of-maine-climate-change-photographer
Pershing A. J. et al., 2015 ; Slow Adaptation in the Face of Rapid Warming Leads to Collapse of the Gulf of Maine Cod Fishery ; Science ; https://www.science.org/doi/10.1126/science.aac9819
Bigelow, 2024 ; Bold Science for Our Blue Planet ; Biegelow Laboratory for Ocean Sciences ; https://www.bigelow.org/