Влияние имитации глубоководной добычи на функции экосистемы морского дна
Исследователи из Института морской микробиологии Макса Планка с коллегами из Института Альфреда Вегенера, GEOMAR и других организаций описывают, что нарушения, связанные с глубоководной добычей, оказывают долгосрочное воздействие на естественные функции экосистемы и микробные сообщества на морском дне.
Полиметаллические конкреции и корки покрывают многие тысячи квадратных километров глубоководного дна. Они содержат в основном марганец и железо, а также ценные металлы — никель, кобальт и медь, а также некоторые редкоземельные металлы. Поскольку эти ресурсы на суше могут стать дефицитными в будущем, морские месторождения представляют экономический интерес. На сегодняшний день не существует готовой к рынку технологии для глубоководной добычи, но уже ясно, что вмешательства в морское дно оказывают массовое и долговременное воздействие на затронутые районы.
Исследование самых маленьких обитателей дна
Исследование показывает, что микроорганизмы, населяющие морское дно, также будут массово затронуты глубоководной добычей. Команда под руководством Антье Бётиус отправилась в район DISCOL в тропической восточной части Тихого океана, чтобы исследовать условия морского дна и активность его микроорганизмов. Еще в 1989 году немецкие исследователи смоделировали нарушения, связанные с добычей, на этом участке, вспахав дно на площади диаметром три с половиной километра с помощью плуга-борона на глубине 4000 метров.
«Даже спустя 26 лет после этого нарушения борозды от плуга на морском дне были все еще отчетливо видны, — сообщает первый автор Тобиас Фоннаме. — И бактериальные обитатели также были явно затронуты».
По сравнению с нетронутыми регионами морского дна, только около двух третей бактерий жили в старых бороздах, и только половина — в более свежих. Скорости различных микробных процессов были снижены на три четверти по сравнению с нетронутыми участками, даже спустя четверть века. «Наши расчеты показали, что для полного восстановления нормальной функции микробам требуется не менее 50 лет», — говорит Фоннаме.
Пыльное и неупорядоченное
«Биогеохимические условия также претерпели долговременные изменения», — говорит Антье Бётиус.
По словам исследователей, это связано главным образом с тем, что плуг разрушает верхний, активный слой осадка. Он запахивается или взбалтывается и уносится течениями. В этих нарушенных областях микробные обитатели могут лишь ограниченно использовать органический материал, который опускается на морское дно из верхних слоев воды. В результате они теряют одну из своих ключевых функций для экосистемы. Микробные сообщества и их функции могут быть подходящими в качестве ранних индикаторов ущерба глубоководным экосистемам, нанесенного добычей конкреций, и степени их потенциального восстановления.
Нарушение в другом масштабе
Все разрабатываемые в настоящее время технологии добычи марганцевых конкреций приведут к массовому нарушению морского дна на глубину не менее десяти сантиметров. Это сопоставимо с нарушением, смоделированным здесь, но в совершенно других масштабах. Коммерческая глубоководная добыча будет затрагивать сотни или тысячи квадратных километров морского дна в год, в то время как все борозды в DISCOL вместе взятые покрывали лишь несколько квадратных километров. Ожидаемый ущерб будет соответственно больше, и восстановление экосистемы будет соответственно сложнее.
«До сих пор лишь немногие исследования касались нарушения биогеохимической функции глубоководного дна, вызванного добычей, — объясняет Бётиус. — Настоящим исследованием мы вносим вклад в разработку экологических стандартов для глубоководной добычи и указываем на пределы восстановления морского дна. Экологически устойчивые технологии должны определенно избегать удаления густонаселенного и биоактивного поверхностного слоя морского дна».
Исследование опубликовано в Science Advances.