Удобрения из Миссисипи и экстремальная жара разрушают коралловые рифы Мексиканского залива

Исследователи из Института химии имени Макса Планка и Университета штата Луизиана провели анализ кораллов из национального морского заповедника Flower Garden Banks в северной части Мексиканского залива. Эти рифы долгое время считались исключительно здоровыми благодаря высокому покрытию кораллами, но в последние годы их состояние резко ухудшилось.

Как учёные изучали историю загрязнения

Команда проанализировала изотопы азота в известковых скелетах звёздчатых кораллов и восстановила источники азота в морской воде за последние 270 лет. Кораллы растут медленно и живут очень долго, формируя свои скелеты слоями, подобно годичным кольцам деревьев. Это позволило учёным определить изотопный состав азота в образцах кораллов с 1753 по 2023 год.

Азот из удобрений: от истории к современности

С 1753 по 1850 год значения изотопов азота в кораллах соответствовали естественной среде, что указывает на минимальное влияние речного азота. После 1850 года в образцах начала появляться растущая доля азота из человеческой деятельности, совпадая с европейской колонизацией и расширением сельского хозяйства в бассейне Миссисипи.

Заметный скачок произошёл в 1856 году, когда Конгресс США разрешил добычу гуано на островах Тихого и Карибского морей — этот сигнал чётко отразился в кораллах. Дальнейшее увеличение азота связано с удалением в середине 1870-х годов «Второго Великого плота» — естественной плотины из брёвен в реке Ред (приток Миссисипи). Это увеличило скорость потока воды и ускорило транспортировку питательных веществ в прибрежные воды.

Синтетические удобрения и резкий рост загрязнения

С началом Зелёной революции и появлением синтетических удобрений в 1960-х годах концентрация антропогенного азота в кораллах резко возросла. К концу XX века доля азота из Миссисипи составляла 30–50%, в последнее десятилетие превысила 60%, а в 2023 году достигла 80%. По данным исследования, опубликованного в журнале Science Advances, Миссисипи сегодня является основным источником питательных веществ в Мексиканском заливе.

Когда жара встречается с загрязнением

Исследование показало, что наиболее высокие поступления азота произошли в 2016 году и между 2022 и 2023 годами. Именно в эти годы рифы пережили исключительные волны тепла, массовые события отбеливания кораллов и вспышки заболеваний. Учёные заключают, что сочетание беспрецедентно высоких нагрузок питательных веществ и экстремальной жары стало решающим фактором недавнего значительного ухудшения здоровья коралловых рифов.

Масштаб проблемы

Бассейн Миссисипи сегодня охватывает около 41% площади континентальной части США и простирается от Айдахо на западе через Канаду на севере до Нью-Йорка на востоке. Богатая азотом вода через смешивание достигает экосистем коралловых рифов Flower Garden Banks, расположенных в 448 километрах от устья реки.

Что дальше

Исследователи ожидают, что вспышки болезней и отбеливание кораллов будут увеличиваться, пока уровень загрязнения азотом из водораздела Миссисипи остаётся на текущих высоких уровнях и температуры воды продолжают расти. Кораллы Flower Garden Banks служат ценным архивом прошлых условий океана и окружающей среды, предоставляя менеджерам ресурсов естественные ориентиры того, каким был залив до индустриализации.

Это данные исследования, а не медицинский совет.