Поднятие прибрежных земель и интенсификация использования суши влияют на способность морских трав захватывать углерод и азот на тысячелетних временных масштабах

Почему донный ил от морских трав важен для нашего будущего

На многих побережьях Балтийского моря подводные лощины морских трав незаметно извлекают углерод и питательные вещества из воды и фиксируют их в морском дне. В этом исследовании задаются вопросом, как изменения на суше и медленный подъём побережья на протяжении тысяч лет определяют способность этих скрытых лужаек хранить углерод и азот. Понимание этой длинной истории помогает увидеть, как сегодняшние решения в области сельского хозяйства, прибрежного планирования и борьбы с климатическими изменениями могут либо защищать, либо ослаблять эти естественные помощники качества воды и климата.

Медленно поднимающиеся побережья и укромные подводные долины

После последнего ледникового периода тяжёлая ледяная шапка растаяла со Скандинавии, и земля с тех пор медленно возвращается вверх. В некоторых частях Балтийского моря этот подъём суши на протяжении тысячелетий перераспределял линию берега, формируя новые острова, бухты и укрытые заливы. Авторы работы сосредоточились на двух таких районах на восточном побережье Швеции — S:t Anna и Västervik. Эти участки благоприятны для морских трав, поскольку неглубокая вода и слабая волновая энергия позволяют растениям укореняться и образовывать плотные подводные поля. По мере поднятия побережья и появления всё большего участка суши формировались дополнительные защищённые места, открывая новые пространства, где морские травы могли со временем закрепиться и разрастись.

Чтение истории климата и землепользования в слоях дна

Чтобы раскрыть прошлое, команда взяла длинные керны осадка из зарослей морских трав, из соседних голых участков дна и из более глубокой офшорной бассейновой зоны. Каждый керн подобен вертикальной временной шкале: более глубокие слои старше, а химические отпечатки в каждом срезе отражают изменяющиеся условия. Исследователи комбинировали несколько методов, включая естественные радиоактивные «часы», содержание углерода и азота, стабильные изотопы и детальные молекулярные маркеры. Ключевым сигналом оказался специфический лигниноподобный соединениий, связанный с тканью морских трав. Его первое появление в кернах отмечает время колонизации травами каждого участка, в некоторых случаях более 4000 лет назад. Со временем, по мере укоренения трав, седименты менялись от грубых, минералосодержащих песков к более тёмному, тонкому и богатому органикой илу.

Сельское хозяйство на суше увеличивает углерод в море

Люди расчищали леса и обрабатывали земли вокруг побережья Балтики на протяжении нескольких тысяч лет. Пыльцевые записи из прилегающих почв показывают, когда росли пастбища и сельхозугодья. Исследование демонстрирует, что эта растущая открытость ландшафта увеличивала приток тонких частиц и органического вещества с суши в море. В кернах это проявляется как рост содержания углерода и азота, особенно за прошедшее столетие. Изначально больший сток означал, что больше материалов могло задерживаться и захораниваться в прибрежном иле, усиливая углеродные и азотные поглотители морских трав. Но по мере интенсификации современного сельского хозяйства за последние 150 лет использование удобрений и загрязнение питательными веществами также возросли. Химические сигналы в осадках указывают на то, что этот более легко разлагаемый материкосодержащий материал может ускорять разложение более старой и стойкой органики, несколько ослабляя долговременную ёмкость хранения.

Заросли морских трав как долгосрочные хранилища и экспортеры

Там, где морские травы присутствовали, верхние слои осадка содержали значительно больше углерода и азота, чем на соседних открытых участках, и эти повышенные уровни сохранялись на протяжении тысяч лет. Также хранившийся материал был более «качественным» с точки зрения долгосрочной сохранности — с большим содержанием лигнина и растительных соединений, которые разлагаются медленнее. Расчёты скоростей накопления показывают, что заросли морских трав на этих балтийских участках добавляли углерод и азот в морское дно с темпами, сопоставимыми или превышающими многие аналогичные системы в мире, особенно если смотреть в масштабах тысячелетий. Важно, что следы соединений, происходящих от морских трав, были также обнаружены в осадках из более глубоких, не заросших районов, что подразумевает экспорт части органического детрита с откоса, расширяя их влияние за пределы видимого ареала.

Что это значит для прибрежной защиты и климатических действий

Крупная картина, вытекающая из этой работы, такова: медленный геологический подъём суши и длительные истории землепользования в совокупности задают условия для того, сколько углерода и азота морские заросли могут надёжно упрятать. Подъём суши создавал спокойные, мелководные «детские» участки, где морские травы могли закрепиться и начать наращивать толстые, органически богатые илы, которые хранили материал тысячелетиями. Умеренная расчистка земель увеличивала поставки частиц для захоронения, но интенсивное современное сельское хозяйство и будущий подъём уровня моря могут перечеркнуть часть этих достижений, усилив эрозию, углубив воды и изменив тип органики, поступающей на побережье. Для широкой аудитории посыл прост: сохранение и восстановление морских трав вместе с более продуманным планированием землепользования и климатическими мерами необходимо, если мы хотим, чтобы эти подводные лужайки продолжали служить долговременными хранилищами углерода и питательных веществ.

Цитирование: Dahl, M., Braun, S., Asplund, M.E. et al. Coastal land uplift and intensified land-use influence seagrass carbon and nitrogen sink capacity over millennial timescales. Sci Rep 16, 16263 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54674-y

Ключевые слова: морские травы, синий углерод, Балтийское море, прибрежные изменения, землепользование