Снижение выноса углерода из мангровой эстуарии Флориды до двух лет после урагана

Почему эта прибрежная история важна

Мангровые леса окаймляют многие тропические побережья и незаметно защищают людей от штормов, поддерживают рыбные ресурсы и накапливают огромные запасы углерода. В этом исследовании рассматривают, что происходит с этим скрытым «углеродным конвейером», когда сильный ураган обрушивается на крупнейший мангровый массив в континентальной части США — национальный парк Эверглейдс во Флориде. Отслеживая поток углерода из леса в море на протяжении пяти лет, включая ураган «Ирма» в 2017 году, учёные выявили неожиданное долговременное снижение выноса углерода, которое может тонко изменить прибрежные воды и их способность смягчать океанскую кислотность.

Прибрежный лес, который питает море

Мангровые леса часто называют источником «голубого углерода», поскольку они могут хранить более чем в три раза больше углерода на гектар, чем большинство наземных лесов. Часть этого углерода захоронена в иле, но значительная доля уходит из леса в виде растворённых соединений в воде по мере её течения к океану. В Эверглейдс река Шарк и близлежащие протоки действуют как конвейеры, перенося растворённый органический углерод (от разлагающихся листьев и другого растительного материала) и растворённый неорганический углерод (смесь форм, связанных с углекислым газом в воде) от внутренних болот и корней мангров к Мексиканскому заливу. Попадая в открытый океан, этот неорганический углерод может сохраняться там в течение столетий и дольше, поэтому измерение объёмов его утечки из мангров имеет ключевое значение для понимания глобального углеродного бюджета.

Наблюдение за живым конвейером в течение пяти бурных лет

Команда непрерывно контролировала воду в реке Шарк с 2014 по 2019 годы в двух точках: одна — глубже в лесу среди плотных мангров, другая — ближе к заливу. С помощью приборов, регистрирующих химический состав воды, температуру и солёность, они воссоздавали ежедневные потоки растворённого углерода в сторону моря. Также использовались данные о расходе реки, приливах и ветре. В обычные годы они обнаруживали сезонные всплески выноса углерода. В тёплые влажные месяцы сильные дожди и повышенный сток реки выталкивают больше растворённого углерода к морю, тогда как в сухие месяцы более медленное течение и длительное время пребывания воды способствуют накоплению неорганического углерода, образующегося при разложении органики в осадках.

Что случилось во время урагана и после него

Ураган «Ирма», стихия 4 категории, обрушился на Эверглейдс в сентябре 2017 года, выкорчёвывая или повреждая значительную часть полога мангров. Шторм радикально нарушил уровни воды и течение реки в течение нескольких дней, и учёные ожидали всплеска выноса углерода вследствие помутнения осадков. Вместо этого они увидели более тонкое, но более продолжительное явление: начиная сразу после «Ирмы», потоки как органического, так и неорганического растворённого углерода упали примерно вдвое на внутренней станции и оставались пониженными. Краткосрочные изменения частично восстановились в течение дней–месяцев по мере нормализации расхода реки, однако даже спустя два года вынос углерода оставался существенно ниже довоенных значений, особенно в сухой сезон.

Изменение ролей леса и болота

Разделив углерод, поступавший из верховных болот, и тот, который формировался внутри самой мангровой эстуарии, исследователи обнаружили, что «Ирма» сменила исполнителей этой работы. До урагана почти половина экспортируемого неорганического углерода на внутренней станции формировалась из процессов в мангровой зоне — таких как дыхание корней, разложение захороненной органики и растворение карбонатов в осадках. После шторма доля эстуария сократилась, и большая часть углерода, попадавшего в море, стала поступать из прибрежных болот. Учёные связывают эту смену с массовой гибелью и повреждением деревьев, что, вероятно, снизило корневую активность и изменило условия в осадках, тогда как перенесённые штормом обломки и микробы увеличили потребление кислорода в воде. По сути, двигательный механизм мангров, который постоянно питал прибрежные воды углеродом, стал работать на пониженной передаче.

Что это означает для побережий и климата

Главный вывод таков: крупные ураганы не только валят деревья; они могут также надолго ослабить поток растворённого углерода из мангров в океан. Поскольку этот вынос влияет на химический состав прибрежных вод и предоставляет путь для хранения углерода в открытом море на тысячелетия, продолжительное сокращение может ослабить способность побережий в мангровой зоне смягчать локальную океанскую кислотность. Поскольку изменение климата, по прогнозам, сделает мощные шторма вроде «Ирмы» более частыми, это исследование указывает, что текущие глобальные оценки выноса мангрового углерода могут быть завышены, если они не учитывают ущерб от штормов и медленное восстановление. Долговременные измерения, хотя и трудны в таких суровых средах, поэтому жизненно важны для учёта как немедленных, так и отложенных эффектов экстремальных событий на прибрежный углеродный цикл.

Цитирование: Stegehuis, A.I., Ho, D.T., Bopp, L. et al. Reduced carbon outflow from a Floridian mangrove estuary up to two years after a hurricane. Commun Earth Environ 7, 395 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03249-w

Ключевые слова: мангровые леса, ураганы, углеродный цикл, Эверглейдс, кислотность прибрежного океана