Я прибыл на риф с группой джентльменов. Вода у берегов была очень прозрачной, и нашим глазам предстало очередное творение, похожее на ранее виденное. Здесь были колосья пшеницы, грибы, оле­ньи рога, кочаны капусты и множество других форм, горящих под водой яркими красками всех оттенков зеленого, пурпурного, коричневого и белого; оно имело исключительные размеры и не уступало по красоте лучшему цветнику садовника с выдающейся фантазией.

Мелью Флиндерс. Путешествие к Terra Australis, 1814 г.

Из всех океанских экосистем ничто не отличается таким разнообразием и - как вы поняли из эпиграфа - такой насыщенностью цветов и форм, как коралловый риф; но ничто, по мнению климатологов и гидробиологов, не подвергается такой опасности в результате климатических из­менений. Слыша, как на конференциях выражали по это­му поводу тревогу, я всегда поражался тому, как равнодушно воспринимала аудитория эти шокирующие новости. То ли этому не верили, то ли неизбежность исчезновения таких чудес в мире как их детей мешала размышлениям на эту тему.

  

Действительно ли коралловые рифы находятся на краю гибели? Этот вопрос имеет для человечества большое значение, поскольку коралловые рифы приносят около 30 миллиардов долларов США ежегодно в основном тем, у кого нет других природных ресурсов. Финансовые потери, однако, окажутся малы по сравнению с потерей «бесплатных услуг», оказываемых коралловыми рифами.

Жители пяти государств живут на коралловых рифах, где окаймляющий риф - всё, что отделяет десятки миллионов людей от открытого моря. Уничтожение окаймляющих рифов для многих тихоокеанских народов - то же самое, что для Голландии снесение дамб бульдозером.

Каждый четвертый житель океана проводит по крайней мере часть своего жизненного цикла у коралловых рифов. Такое биоразнообразие стало возможным благодаря сложному строению кораллов, которое обеспечивает мас­су укромных мест, а также из-за недостатка питательных элементов в прозрачной воде тропиков.

Интересно, что необычайное разнообразие обеспечивается именно низким уровнем питательных элементов. Отметим, что участки суши с плодородными почвами и выпадающими на них частыми осадками характеризуются лишь несколькими доминантными видами растений. Подобно сорнякам, они растут быстрее всех, получая оптимальное количество солнечных лучей, влаги и пита­тельных веществ, что позволяет им вытеснять остальные. Напротив, когда почвы бедны, распространяются виды, приспособившиеся к данной среде (благоприятная для растения среда ограничена очень узкими границами). Каждый из них лучше всего растет, когда есть соответствующие питательные вещества в необходимых количествах, а дожди выпадают вовремя. Лучший пример тому -скудные песчаные равнины Капской провинции в Южной Африке, где 8000 видов кустарниковых и цветковых растений сосуществуют вместе и где разнообразие выше, чем в большинстве влажных тропических лесов.

Коралловые рифы - морской аналог растительности южноафриканской песчаной равнины. И мы должны понять, что питательные вещества и различные вторжения в естественный ход вещей, нарушающие структуру коралловых рифов, - самые опасные враги их разнообразия, так как благоденствовать будут лишь несколько случайных видов - в основном морских водорослей.

Совершив в 1857 г. путешествие в гавань Амбон (ныне Восточная Индонезия), Альфред Рассел Уоллес писал: «Одно из наиболее удивительных и красивых зрелищ из когда-либо мною виденных. Дно было полностью скрыто непрерывными рядами кораллов, губок, актиний и других морских обитателей удивительных размеров, различных форм и ярких расцветок. Глубина менялась от двадцати до пятидесяти футов; дно было очень неровным, со скалами, расщелинами, небольшими холмами и долинами, что обеспечивало разнообразие условий для роста этого леса, состоящего из животных. Среди них повсюду двигались многочисленные голубые, красные и желтые рыбы с самыми невероятными пятнами и полосами, а большие оранжевые и розовые прозрачные медузы плавали у поверхности. Это необыкновенно интересное зрели­ще можно было рассматривать часами, и никакое описание не сможет правдиво передать его необычайную кра­соту».

В 1990-е годы я часто добирался морем до гавани Амбон и уже не видел ни коралловых садов, ни медуз, ни рыб, ни даже дна. Я видел лишь мутную воду с неприятным запахом и толстым слоем отходов и мусора. Когда я приближался к городу, становилось ещё хуже: встреча­лись массы фекалий, пластиковая тара и внутренности убитых коз.

Гавань Амбон - один из многочисленных примеров коралловых рифов, опустошенных в течение XX столетия. В наши дни практикуется чрезмерный лов рыбы с использованием взрывчатых веществ и ядов. Это угрожает жизни рифов, поскольку стабильность экосистем коралловых рифов на фоне климатических изменений тесно связана с разнообразием населяющих их рыб и других организмов. Разрушение биоразнообразия рифов может также привести к росту численности опасных видов, таких, как морская звезда «терновый венец». Другая проблема - сток удобрений с сельскохозяйственных полей и городских сточных вод, что ставит под угрозу большую часть коралловых ри­фов Мирового океана. Даже заповедные места, такие, как австралийский Большой Барьерный риф, сильно деградируют; в данном случае причина заключается в четырехкратном увеличении удобрений и загрязнителей, сносимых с пахотных земель, которые в результате интенсивной деятельности Эль-Ниньо и новых климатических характеристик тропических циклонов уносятся далеко в море.

Угроза рифам, вызванная климатическими изменениями, приходит иногда с неожиданной стороны. В 1997-1998 гг. во время фазы Эль-Ниньо влажные тропические леса Индонезии горели как никогда прежде, и несколько месяцев в воздухе стояло плотное облако смога, насыщенного соединениями железа. До этих пожаров коралловые рифы Юго-Западной Суматры, одни из богатейших в мире, славились более чем ста видами твёрдых ко­раллов, включая массивные столетние сооружения. В кон­це 1997 г. у берегов Суматры появился «красный прилив». Цвет объяснялся цветением микроорганизмов, которые питались соединениями железа, входящими в состав ды­ма. Они носят название «динофлагелляты» и вырабатыва­ют токсин, наносящий рифам урон, на восстановление ко­торого уходят десятки лет, если он вообще восстановим.

Облако смога, образовавшееся над Юго-Восточной Азией в 2002 г. во время фазы Эль-Ниньо, было ещё больше, чем в 1997-1998 гг., и занимало площадь, равную тер­ритории США. Задымление такого уровня уменьшило поступление солнечного света на 10 % и нагрело низкие слои атмосферы над океаном, что опять-таки создало пробле­мы для кораллов. Динофлагелляты теперь опустошают берега от Индонезии до Южной Кореи, уничтожая мор­ские культуры и причиняя убытки, исчисляемые сотнями миллионов долларов. Прогноз восстановления коралло­вых рифов для всей Восточной Азии выглядит пессимис­тичнее, чем когда-либо.

Наиболее опасный для коралловых рифов аспект климатических изменений - прямое повышение температу­ры. Высокие температуры ведут к обесцвечиванию корал­лов. Чтобы понять суть этого явления, мы должны иссле­довать риф вне зоны человеческого воздействия, где тёп­лая вода - единственный влияющий фактор. К счастью, есть несколько таких рифов, защищенных своей удалённостью и размером от загрязнения, рыбаков и туристов. Речь идет о рифе Мирмидон, лежащем далеко от берегов Квинсленда; на нём почти не бывали люди. Каждые три года учёные из Австралийского института океанологии в Таунсвилле проводят на нём наблюдения. Отправившись туда в 2004 г., они взяли с собой Джеймса Вудфорда, который пишет об окружающей среде. По словам Вудфорда, Мирмидон выглядел так, будто подвергся бомбардировке. Это произошло из-за того, что верхняя часть коралла была обесцвечена, поэтому остался только лес мёртвых бе­лых кораллов. Жизнь сохранилась лишь на глубоких час­тях склонов.

Обесцвечивание кораллов происходит, когда температура морской воды превышает определенный уровень. Под воздействием слишком теплой воды коралл стано­вится мертвенно-белым. Если влияние теплой воды кратковременно, коралл медленно восстанавливается, при продолжающемся воздействии теплой воды коралл погибает. Суть явления состоит в разрушении партнерства, поскольку организмы, формирующие рифы и атоллы, фактически представляют собой два соседствующих организма. Больший партнер в этом экологическом содружестве - полип, бледное, похожее на актинию существо. Свой зеленоватый, красный или пурпурный цвет он получает от квартиранта - водоросли зооксантеллы. В нормальных условиях отношения носят характер симбиоза: полип обеспечивает укрытие и частично питание для водоросли, водоросль же обеспечивает полип пищей путем фотосинтеза. Если температура морской воды поднимается, способность водоросли к фотосинтезу снижается, отчего полип больше расходует на поддержание партнёра, чем получает взамен. Как и во многих ослабевающих связях, эта ситуация неравновесия ведет к их разрушению, хотя до сих пор остается загадкой, как полип отторгает водоросль (если она может жить сама по себе). Если температура остается высокой в течение месяца или двух, без водоросли полип голодает и погибает, оставляя твёрдую основу, которую обычно заселяют мягкие кораллы и зелёные водоросли.

Об обесцвечивании кораллов до 1930 г. почти не слышали, и до 1970 г. это явление было мало распространено. В 1998 г. Эль-Ниньо запустил механизм глобального уничтожения. На некоторых коралловых рифах вели исследования как до, так и после этого события, и это позво­лило многое понять. Рифы Скотта и Серингапатам в Индийском океане подверглись обесцвечиванию на глубине до тридцати метров. До 1998 г. из кораллов, покрываю­щих рифы, 41 % составляли твердые, после этого срока их доля упала до 15 %. На рифе Скотта восстановления ко­раллов не происходит, на Серингапатаме идёт медленно.

Во всём мире наиболее уязвим к климатическим изменениям Большой Барьерный риф. Из-за высокой температуры воды у берега и губительного влияния загрязнения кораллы, развивающиеся ближе к береговой линии, стра­дают больше, чем расположенные с внешней стороны. В 1998 г. подверглось обесцвечиванию 42 % площади Боль­шого Барьерного рифа, постоянное негативное воздействие испытывают 18 %. В 2002 г., с восстановлением фазы Эль-Ниньо, Большой Барьерный риф оказался в тёплой водной массе площадью около полумиллиона квадратных километров. Это дало начало другому широкомасштабному процессу обесцвечивания; на некоторых обращенных к берегу рифах он уничтожил до 90 % рифообразующих кораллов и затронул 60 % площади Большого Барьерного рифа. На участках акватории с более холодной водой корал­лы не пострадали.

Наблюдения, проведенные в 2003 г., показали, что на половине площади рифа покрытие живых кораллов составляет не более 10 % и даже на участках, в целом непо­врежденных, встречаются погибшие. Возмущение обще­ственности заставило принять политические решения, и австралийское правительство объявило, что 30 % площа­ди Большого Барьерного рифа будет находиться под охра­ной. Это означает, что в зоне, объявленной заповедной, будет запрещён промышленный лов рыбы и сильно ограничены другие виды деятельности. Однако причина гибели рифов - не туристы и не рыбная ловля, а продолжающееся поступление С0₂ в атмосферу.

Австралийцы производят С0₂ на душу населения больше, чем другие страны мира. Если австралийское правительство всерьёз озабочено спасением Большого Барьерного рифа, оно должно принять меры как в энергетической политике, так и в плане международного сотрудничества. Однако в 2004 г. правительство осуществило свой долгожданный план по увеличению доли угля в национальной энергетической системе.

В 2002 г. группа ведущих мировых специалистов по исследованию коралловых рифов опубликовала статью в журнале «Science». Учёные предостерегали: «Ожидаемое увеличение содержания С0₂ и повышение температуры в ближайшие пятьдесят лет уничтожит условия, позволявшие кораллам процветать в течение последнего полумил­лиона лет». К 2030 г., по их мнению, угроза разрушения на­виснет над всеми коралловыми рифами в мире, а к 2050 г. даже самые защищенные из них окажутся в беде. Это заключение повторили на встрече в октябре 2002 г. пятнад­цать ведущих мировых специалистов по исследованию ко­ралловых рифов в Таунсвилле в Квинсленде. Встреча была посвящена обсуждению состояния Большого Барьерного рифа. Д-р Терри Дон сказал о рифе, что дальнейшее повышение глобальной температуры на 1°С приведёт к обесцвечиванию 82 % его площади, повышение на 2 °С увеличит это значение до 97 %, повышение на 3 °С приведет к полному уничтожению экосистемы. Нужно около трех де­сятилетий, чтобы океан нагрелся вслед за атмосферой. Это означает, что четыре пятых Большого Барьерного рифа представляют собой огромную зону «живого мертвеца». Остается подождать, и теплая вода сделает свое дело.

Вымирание видов, вызванное климатическими изменениями, быстро идёт почти на всех коралловых рифах мира. Примером тому небольшая рыба, Gobiodon ssp., живущая в кораллах. Большая часть мест обитаний, используемых этим исчезающим видом, была разрушена в результате обесцвечивания кораллов во время фазы Эль-Ниньо в 1997-1998 гг., и сейчас эта рыба встречается только на одном участке кораллов в одной лагуне в Папуа-Новой Гвинее. Добавление «ssp.» означает, что рыба не имеет полного научного названия, и напряженность ситуации состоит в том, что рыба может исчезнуть прежде, чем получит его. Мы знаем о Gobiodon ssp. только потому, что учёный, интересовавшийся этим видом, провёл мно­гие месяцы, документируя изменения численности этой рыбы, которую другие могли не заметить. Разнообразие видов на коралловых рифах велико, а количество гидробиологов, изучавших коралловые рифы, ничтожно. Поэтому потерю одной этой маленькой рыбки нужно тысячекратно увеличить, чтобы оценить масштабы цепи потерь, которая, вероятно, сейчас происходит.

Несмотря на огромные потери, понесённые коралловыми рифами во всём мире, некоторые учёные надеются, что рифам удастся пережить климатические изменения. Посетив австралийский Большой Барьерный риф 15000 лет назад, мы не увидели бы почти ничего, кроме ряда из­вестняковых холмов, отделяющих прибрежную равнину от моря. В это время уровень океана был на 100 м ниже современного, и все нынешние коралловые рифы представляли собой сухие возвышенности. Большинство семейств твёрдых кораллов, образующих рифы, существовали перед концом каменноугольного периода 65 миллионов лет назад, когда планета столкнулась с астероидом и глобаль­ные экосистемы подверглись разрушению. Неясно, как они выжили, возможно, только в отдельных укрытых ме­стах. Одни специалисты считают, что выжившим удалось изменить химический состав скелетов, другие полагают, что на время они лишились скелетов. В будущем кораллы могут опять оказаться в столь же экстремальных услови­ях, ибо в связи с накоплением С0₂ в атмосфере и поглоще­нием его океаном вода становится более кислой и препят­ствует образованию коралловыми организмами твердого скелета.

История свидетельствует о том, что отдельные виды кораллов способны выжить, но всё биологическое разнообразие рифов - вряд ли. Чтобы понять, какие условия удовлетворяют всему многообразию видов кораллового рифа, необходимо рассмотреть самые ранние свидетельства той жизни, что кипит на современных рифах. Лучшее место для это­го - покрытый зеленью холм Монте Болка близ итальян­ского города Верона, где тонкослоистые отложения известняка, состоящие из останков древних морских рыб, встречены в каменоломне, известной с XVI в.

50 миллионов лет назад район современной Вероны представлял собой лагуну за коралловым рифом. Умершие рыбы, населявшие риф, сносились в её спокойные во­ды, где их ярко окрашенные тела накапливались в лишенных кислорода придонных слоях. В отсутствие кислорода не происходит разложения, и сохранность останков рыб в

Монте Болка такова, что до сих пор видна их окраска. Специалисты распознали в этих отложениях 240 видов рыб. Среди них множество предков рыб, обитающих ныне на коралловых рифах. Ранние геологические свидетельства о таком количестве рыб означают, что после катастрофы виды быстро распространились. Вспомнив о метановом климатическом катаклизме, происшедшем 55 миллионов лет назад, мы поймем, что этот катаклизм уничтожил рыб, живших на ранних коралловых рифах, - вероятно, и сами рифы тоже, - а впоследствии образовались сообщества коралловых рифов, известные ныне.

Для видов, составляющих население коралловых рифов, есть только две возможности пережить угрозу климатических изменений: адаптация и/или миграция. Не­давние исследования обнаружили, что некоторые типы зооксантеллы, живущие внутри полипов, более устойчивы к повышенной температуре, чем другие. Одна из форм водорослей рода Symbiodinium штамма D довольно хорошо переносит теплую воду, но, не столь эффективно вырабатывая пищу путем фотосинтеза, как ее более холодолюбивая родственница, она встречается относительно редко. Однако на рифах, разрушенных обесцвечиванием, её численность увеличивается. Если кораллы приспособятся к ней, есть надежда, что некоторые из них выживут в тех же местах, где развиваются сейчас. Адаптация долж­на проходить в широких пределах и достаточно быстро, чтобы спасти большую часть коралловых рифов от опус­тошения.

Вторая возможность - это миграция кораллов на юг в более холодные воды. В случае Большого Барьерного рифа у берегов к югу от современного расположения рифов нет широкого мелкого континентального шельфа, необходимого как основание для больших рифов. Отдельные виды мо­гут найти убежище в бухте Сиднея, но только частицы всего разнообразия даже подвижных рифовых видов способны существовать на таких ограниченных пространствах.

Так какое же будущее ждёт коралловые рифы?

Учитывая сложность их экологии и ограниченность наших знаний о ключевых аспектах выживания рифов, прогноз их реакции на потепление становится одной из самых сложных проблем в определении последствий климатических изменений. Тем не менее уже отмеченные разрушения экосистем убедительно показывают, как чувствительны рифы к переменам, вызванным климатическими изменениями. Это убеждает меня (и многих других ученых), что в новом климате рифы ждет довольно суровое будущее.

Представим себе, как будет выглядеть Большой Барьерный риф через пятьдесят лет. Только 50 из 400 видов твёрдых кораллов, населяющих риф, приспособятся к симбиозу с Symbiodinium, и почти все эти теплоустойчи­вые виды имеют форму широких бугров. Мало того что эти кораллы непривлекательны на вид, они не образуют лабиринтов, необходимых для биоразнообразия рифов. Трудно поверить, что только малая часть обитателей рифов переживёт эти изменения. Таким образом, туристы, путешествующие по Квинсленду в 2050 г., увидят Большой Рифовый Огрызок. Туризм в Австралии - второй по значимости источник доходов, и Большой Барьерный риф - огромная удача для экономики страны. Вопрос о том, кто согласится платить за удовольствие видеть Большой Рифовый Огрызок, представляет лишь академичес­кий интерес. Поскольку существование некоторых стран целиком зависит от коралловых рифов, вопрос выходит за рамки чисто экономического.

Tim Flannery
LifePlanet.org