Снижение устойчивого растворённого органического углерода под воздействием температуры ослабляет потенциал прибрежных макрофитов по хранению «голубого углерода»

Почему прибрежные растительные луга важны для климата

По многим берегам под водой протянулись луга морских трав и водорослей, которые незаметно удаляют углекислый газ из атмосферы и океана, помогая замедлять изменение климата. Большое внимание уделяется углероду, который эти растения захоранивают в осадках — так называемому голубому углероду. Это исследование показывает, что часто игнорируемый путь — углерод, растворяющийся в морской воде и задерживающийся в ней в течение месяцев и дольше — может быть не менее важен, и что потепление морей начинает ослаблять эту скрытую климатическую услугу.

Взгляд поближе на невидимый углерод в море

Когда морские растения растут, они не удерживают весь захваченный углерод. Часть его уходит в виде растворённого органического углерода — невидимой смеси богатых углеродом молекул в морской воде. Часть этого растворённого углерода «лабильна», то есть микробы быстро потребляют её и возвращают в атмосферу в виде углекислого газа. Другая доля «рекалцитрантна»: она сопротивляется быстрому разложению и может оставаться в океане в течение месяцев, лет или ещё дольше, эффективно удаляя углерод из воздуха. До недавнего времени учёные мало знали о том, какая часть этого более стойкого углерода поступает от прибрежных растительных лугов и как повышение температуры может изменить соотношение между короткоживущими и долгоживущими формами.

Испытание потепления и океанского захватчика

Исследователи собрали большие ёмкости, имитирующие мелководные прибрежные местообитания южной Испании, где три местных вида — две морские травы и одна зелёная водоросль — формируют смешанные растительные заросли. Включили они и инвазивную тропическую морскую траву, которая распространяется по тёплеющим водам Средиземного моря и Атлантики. Команды выращивали сообщества только из местных видов, только из захватчика или их смесь, затем постепенно повышали температуру в резервуарах до трёх уровней, соответствующих современным летним условиям и прогнозируемому потеплению. В течение нескольких недель они измеряли рост растений, производство и потребление кислорода, а также количество и типы растворённого углерода, выделяемого растениями, затем отслеживали, как этот углерод разлагался морскими микробами в течение 60 дней.

Потепление меняет состав растворённого углерода

Состояние растений и общий углеродный метаболизм мало изменялись в рамках испытанных температур, и инвазивная трава не сильно влияла на объёмы выделяемого сообществами растворённого углерода. Что заметно менялось с потеплением, так это природа этого растворённого углерода. При более высоких температурах общее количество растворённого углерода, как правило, увеличивалось, но большая его доля приходилась на легко разлагаемую, лабильную форму. Более прочная, рекалцитрантная фракция сократилась примерно на 28% между самыми холодными и самыми тёплыми обработками, хотя сами растения не демонстрировали явного стресса. Это означает, что в более тёплых условиях больше углерода, покидающего прибрежные луга, возвращается в быстрый углеродный цикл через микробную активность, вместо того чтобы переходить в медленный резервуар долгосрочного хранения.

Сравнение скрытых потоков углерода

Чтобы понять, насколько важен этот упускаемый из виду путь, авторы разработали единый стандарт для сравнения разных углеродных маршрутов. Они выразили выделение растворённого углерода относительно биомассы растений, содержания углерода в тканях растений и содержания пигментов, а затем сопоставили эти показатели с известными темпами захоронения углерода в осадках с тех же прибрежных участков и из других исследований по всему миру. Их анализ показывает, что при масштабировании на глобальную площадь, покрытую морскими травами и подобными растениями, количество рекалцитрантного растворённого углерода, которое они экспортируют в океан ежегодно, находится в том же порядке величины, что и углерод, фиксируемый ими в осадках — и может быть даже несколько больше. Тем не менее этот растворённый путь редко учитывают в расчётах голубого углерода или климатической политике.

Что это значит для будущих океанов

Эта работа показывает, что прибрежные растительные луга — мощные, но чувствительные к климату механизмы долгосрочного хранения углерода, и действуют они не только через захоронённые корни и осадки, но и через медленно разлагающийся растворённый углерод, распространяющийся в более широкий океан. По мере потепления океанов «рецепт» этого растворённого углерода смещается в сторону более краткоживущих форм, что подтачивает надёжность этого скрытого углеродного резервуара, даже когда сами растения кажутся здоровыми. Стандартизированный метод исследования, предложенный в работе, даёт способ отслеживать эти изменения в разных местообитаниях и у разных видов, улучшая оценки того, сколько углерода океан может надёжно скрыть от атмосферы по мере нагревания планеты.

Цитирование: Yamuza-Magdaleno, A., Azcárate-García, T., Egea, L.G. et al. Temperature-driven decline in recalcitrant dissolved organic carbon weakens coastal macrophyte’s blue carbon storage potential. Commun Earth Environ 7, 362 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03417-y

Ключевые слова: голубой углерод, стелющиеся заросли морских трав, растворённый органический углерод, потепление океана, прибрежные экосистемы