Усиленное захоронение углерода в зарослях морских трав при подкислении океана, показанное на источниках CO₂

Почему подводные лужайки важны для климата

Во многих прибрежных зонах подводные лужайки морских трав тихо извлекают углекислый газ из воды и часть этого углерода надёжно фиксируют в донных отложениях на десятилетия и столетия. Эти экосистемы «синего углерода» рассматриваются как природные союзники в борьбе с изменением климата. В то же время океаны становятся более кислыми из‑за поглощения антропогенного CO₂, и учёные всё ещё выясняют, ослабит ли или усилит этот химический сдвиг способность морских трав действовать как долговременные углеродные хранилища. В этом исследовании использована природная лаборатория у берегов итальянского острова Искья, чтобы понять, как могла бы измениться климатическая роль этих скрытых местообитаний при будущей океанской химии.

Природный предварительный просмотр будущих океанов

У побережья Искьи вулканическая активность выпускает CO₂ через дно, создавая зоны, где морская вода по сравнению с обычными условиями поблизости становится слегка, сильно или чрезвычайно закисленной. Исследование сосредоточилось на зарослях средиземноморской морской травы Posidonia oceanica, растущей вдоль этого градиента. Взяв длинные керны осадков из 14 точек и датируя слои до примерно 70 лет назад, учёные восстановили, сколько углерода захоронялось с течением времени в трёх типах воды: при типичном нынешнем pH, при уровне, ожидаемом к концу века при высоких выбросах, и при более экстремальном сценарии. Затем они измерили, какая часть захоронённого материала была органическим углеродом от растений и водорослей, а какая — неорганическим углеродом в виде карбоната кальция, минерала, из которого формируются раковины и многие донные частицы.

Больше растительного углерода захороняется по мере подкисления вод

Керны показали впечатляющую закономерность: по мере падения pH и усиления кислотности воды скорость захоронения органического углерода в донных отложениях резко возрастала. При современных условиях лужайки сохраняли лишь около 1,5 грамма органического углерода на квадратный метр в год. В зонах с пониженным pH эта величина подпрыгивала до примерно 7 граммов, а в наиболее закисленных участках достигала около 10 граммов на квадратный метр в год — в до семи раз больше. Общие запасы захоронённого органического углерода с середины 1950‑х годов демонстрировали ту же тенденцию: в самых закисленных лужайках в осадках содержалось во много раз больше органического вещества, чем в зонах с нормальным pH. Эти различия нельзя было объяснить более быстрым накоплением осадков — оно было сходным на всех участках, что указывает на изменения в составе захораниваемого материала.

Изменение ролей морских трав, водорослей и образователей раковин

Чтобы понять, откуда появился дополнительный углерод, команда проанализировала природные химические «отпечатки» углерода и азота в осадках и в тканях морской травы, прикреплённых микроскопических водорослей и свободноживущих водорослей. Эти сигнатуры действуют как штрихкоды, раскрывающие источник захороненного материала. При нормальном pH большая часть углерода в осадках восходила к самой морской траве. В более кислых зонах на долю эпифитных водорослей и крупных морских водорослей приходилось значительно больше, что указывает на сдвиг сообщества в том, кто аккумулирует углерод. Одновременно массовая доля захороненного карбоната кальция не росла с увеличением кислотности; если и происходили изменения, то его относительная роль снижалась. Это позволяет предположить, что подкисление способствует росту растений и водорослей или более эффективному захвату их остатков, одновременно подавляя организмов‑раковинообразователей, чьи твёрдые части могут при образовании генерировать CO₂.

Уравновешивание прироста углерода и скрытых эмиссий

Полезность лужайки морских трав для охлаждения климата зависит от соотношения между органическим углеродом, который она фиксирует, и CO₂, выделяющимся при образовании и захоронении карбонатов. Когда исследователи сложили обе стороны этого баланса, они обнаружили, что лужайки при нормальном pH в среднем являются небольшими источниками CO₂ в атмосферу, если учесть эффекты карбонатов. Лужайки в зонах с пониженным pH находились примерно в состоянии климатического нейтралитета с большой вариабельностью между кернами. Только самые закисленные лужайки выступали как явные долгосрочные поглотители CO₂, где дополнительное органическое захоронение перевешивало эмиссии, связанные с карбонатами. Это означает, что простое считывание количества органического углерода в осадках может переоценивать климатическую выгоду многих морских травяных зарослей, особенно там, где интенсивно образуются раковины.

Что это значит для будущего океана

Для непрофессионалов главный вывод таков: подкисление океана не автоматически означает катастрофу для всех местообитаний «синего углерода». В этих итальянских лужайках пониженный pH, по-видимому, благоприятствует сообществам растений и водорослей, которые захоранивают больше органического углерода, одновременно сдерживая часть раковинообразователей, которые противодействуют этой пользе. В самых закисленных зонах баланс сдвигается в сторону того, что лужайки становятся истинными долгосрочными поглотителями CO₂. Однако исследование также предупреждает, что многие современные лужайки могут быть близки к климатическому нейтрализму или даже выступать источниками CO₂, если учитывать скрытые эмиссии карбонатов. Эффективная климатическая стратегия поэтому должна одновременно защищать и восстанавливать те заросли морских трав, где они действительно функционируют как поглотители, и сокращать процессы и места, где эти местообитания тихо возвращают CO₂ в атмосферу.

Цитирование: Kindeberg, T., Teixidó, N., Comeau, S. et al. Enhanced carbon burial in seagrass meadows under ocean acidification revealed by carbon dioxide vents. Commun Earth Environ 7, 350 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03349-7

Ключевые слова: заросли морских трав, синий углерод, подкисление океана, захоронение углерода, карбонат кальция