Балтийское море как лаборатория по исследованию климатического будущего
Балтийское море нагревается быстрее других водоемов и сталкивается с серьезными экологическими вызовами. Благодаря многолетним исследованиям и принятым мерам по защите, оно стало естественной лабораторией, позволяющей прогнозировать изменения морских экосистем в условиях глобального климатического кризиса.
В 1947 году Балтийское море замерзло. Особенно суровая зима привела к тому, что вся его поверхность покрылась льдом — от Польши и Германии на юге до Финляндии и Швеции на севере. Это был последний раз, когда подобное происходило, и вероятность повторения этого явления в обозримом будущем крайне мала. За сто с небольшим лет максимальный ледяной покров Балтийского моря в зимний период сократился на 30%. В 2020 году был побит антирекорд: лишь 37 тысяч квадратных километров из 420 тысяч — менее десятой части площади — были покрыты льдом. Кроме того, зафиксировано резкое снижение частоты суровых зим; за последние 20 лет их не было вовсе. Период ледостава также сокращается: лед образуется позже и тает раньше, чем в прошлом веке. Причина этого — рост концентрации парниковых газов.
На первый взгляд, это может не казаться проблемой, но экосистема и человеческая деятельность в регионе адаптированы к определенным условиям, и их изменение ведет к серьезному ущербу. Сокращение льда вредит, например, кольчатой нерпе (Pusa hispida), которой он необходим для размножения. Самки нерпы рожают весной в норах, вырытых во льду, и если он тает слишком рано, детеныши не выживают.
Балтика как «машина времени»
Климатический кризис ощущается повсюду, но в Балтийском море — особенно остро. Его воды нагреваются быстрее, чем воды в океанах или других морях, таких как Средиземное или Красное. Быстрое потепление в сочетании с десятилетиями долгосрочного мониторинга превратили Балтийское море в своего рода естественную лабораторию, помогающую исследователям понять, каким будет будущее состояние планеты.
Балтийское море почти со всех сторон окружено сушей и соединено с Атлантическим океаном лишь через узкие Датские проливы. Его побережье делят Дания, Швеция, Германия, Польша, Литва, Латвия, Россия, Эстония и Финляндия. Море является домом для многих видов рыб, включая промысловые (треска, атлантический лосось, сельдь), а также тюленей и морских свиней. Все они находятся под угрозой из-за климатического кризиса и чрезмерного вылова рыбы.
Балтика — один из самых загруженных судоходных регионов мира. Вопреки ожиданиям, мягкие зимы могут быть опаснее суровых: колебания температур приводят к образованию дрейфующих ледяных глыб, траектории которых непредсказуемы. Кроме того, регион активно развивает индустрию ветряной энергетики: к 2050 году планируется увеличить производство электроэнергии турбинами до 47 гигаватт.
Гидрология и «запертое» тепло
Балтийское море — относительно молодое явление: до 11,6 тысяч лет назад оно было закрытым пресноводным озером. Сегодня оно получает много пресной воды из рек, поэтому его соленость очень низка (в среднем 0,7–0,8%, а на севере — менее 0,2%).
Почему Балтика нагревается сильнее других морей? Во-первых, ограниченный водообмен с Атлантикой препятствует теплоотдаче. Во-вторых, здесь работает положительная обратная связь: при таянии льда открывается темная вода, которая поглощает больше солнечного излучения, что ускоряет нагрев. Кроме того, наличие галоклина (слоя резкого изменения солености на глубине 40–80 метров) и летнего термоклина (на глубине 10–20 метров) ограничивает перемешивание слоев воды. В результате тепло «запирается» в верхнем слое, и температура поверхности может превышать сезонную норму на 10 градусов.
Мертвые зоны и эвтрофикация
Изменения слоев воды усугубляют проблему морских «мертвых зон», где из-за нехватки кислорода почти невозможна жизнь. Они возникают вследствие эвтрофикации — накопления питательных веществ (фосфатов и нитратов) из сельскохозяйственных и промышленных стоков. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) активно размножаются, а при их разложении микроорганизмы поглощают весь кислород. По состоянию на 2016 год площадь таких зон оценивалась в 70 тысяч квадратных километров — около 18% площади моря.
Климатический кризис усиливает этот процесс: теплая вода удерживает меньше кислорода, а усиление температурной стратификации препятствует его поступлению с поверхности в глубину.
Уроки для будущего
В 2018 году исследователи назвали Балтийское море «машиной времени для будущего прибрежного океана». Несмотря на серьезные экологические проблемы, опыт региона показывает, что управление, основанное на науке, способно остановить деградацию. Благодаря Хельсинкской конвенции (1974) и деятельности органа HELCOM, странам удалось добиться значительного сокращения загрязнений.
«Балтийское море преподает нам важный урок: даже в сильно пострадавших системах грамотное управление может остановить ухудшение и даже обратить тенденцию вспять», — отмечают ученые. Это послание крайне важно для других регионов, где экологическое давление продолжает расти.
