Разведение устриц не только способствует глобальной продовольственной безопасности, но и служит важным механизмом удаления углекислого газа из морской среды, стимулируя первичную продукцию и седиментацию органического углерода. В перспективе более 1,5 млн км² морских акваторий потенциально могут быть освоены для выращивания двустворчатых моллюсков по всему миру.
По мере ускорения изменения климата и закисления океана поиск эффективных стратегий связывания углерода становится все более актуальным. Морские экосистемы, в частности аквакультура двустворчатых моллюсков, представляют многообещающие возможности для удаления углерода и решения проблемы глобальной продовольственной безопасности, заявляет команда исследователей из Китайского университета океанологии в статье, опубликованной в PNAS.
В 2022 году мировая аквакультура произвела 18,7 миллионов тонн морских моллюсков, преимущественно двустворчатых моллюсков, что подчеркивает ее значительную роль в глобальной продовольственной безопасности.
Кроме того, выращивание двустворчатых моллюсков предложено в качестве потенциального средства для удаления углекислого газа из морской среды (mCDR) из-за значительного количества углерода, связываемого в их раковинах, что может ускорить проникновение CO2 из атмосферы в океан.
«Наше исследование показывает, что производство органического углерода устрицами секвестрирует в 2,39 раза больше углерода, чем добывается в процессе формирования раковин, что способствует поглощению CO2 в атмосфере и смягчает закисление океана. Эти результаты характеризуют разведение устриц как масштабируемое, основанное на природных ресурсах решение проблемы изменения климата, предлагающее двойную выгоду: секвестрацию углерода и устойчивое производство продовольствия», подчеркивают авторы исследования.
Используя полевые мезокосмы, они продемонстрировали, что фильтрация устриц усиливает mCDR, ускоряя образование взвешенных частиц и растворённого органического углерода в толще воды и способствуя отложению органического углерода в отложениях. Этот процесс сдвигает толщу воды в сторону более автотрофного и щелочного состояния, эффективно секвестрируя CO2 из атмосферы.
Вкратце, ученые проводили исследование, используя большие открытые резервуары, в каждом из которых содержалась разная плотность тихоокеанских устриц (Crassostrea gigas). В течение 120 дней с июня по октябрь 2023 года они наблюдали за ростом фитопланктона, уровнем углерода и количеством органического углерода в отложениях, включая отходы жизнедеятельности устриц, оседающих на дне каждого резервуара. Устрицы потребляют водоросли и другие мельчайшие частицы органического вещества из морской воды и эффективно откладывают содержащийся в них углерод на морском дне, в основном в виде отходов жизнедеятельности устриц.
Анализируя данные, группа определила количество углерода, выделяемого устрицами, по сравнению с углеродом, выделяемым в процессе формирования раковины.
Исследователи обнаружили, что при умеренной плотности посадки в 1–2 устрицы на квадратный метр в экспериментальных резервуарах происходит секреция наибольшего количества углерода: они поглощают в два раза больше углерода, чем выделяют при формировании своих раковин.
Эти результаты позиционируют выращивание устриц как масштабируемое, основанное на природных ресурсах решение для смягчения последствий изменения климата, предлагающее двойную выгоду: секвестрацию углерода и повышение продовольственной безопасности.
Китай, ведущий мировой производитель двустворчатых моллюсков для аквакультуры, произвел 15,1 млн метрических тонн (Мт) двустворчатых моллюсков для марикультуры в 2022 году. Этот объем производства эквивалентен приблизительно 4,04 Мт веса раковин и примерно 1,89 Мт углерода в раковинах.
«Примечательно, что наши результаты показывают, что выращивание двустворчатых моллюсков секвестировало приблизительно 4,09 Мт углерода в Китае, причем более половины этого углерода хранилось в виде органического углерода. В 2022 году во всем мире было произведено 18,7 млн тонн моллюсков, преимущественно двустворчатых, для марикультуры. В перспективе более 1,5 млн км² морских акваторий потенциально могут быть освоены для выращивания двустворчатых моллюсков по всему миру. К 2050 году экономически жизнеспособное производство двустворчатых моллюсков в марикультуре может достичь, по оценкам, 80,5 млн тонн. Учитывая его эффективность в качестве ускорителя биологического насоса и его роль в круговороте углерода, нельзя недооценивать глобальное значение выращивания двустворчатых моллюсков как стратегии смягчения изменения климата», заключили авторы исследования.
Источник: PNAS, doi.org/10.1073/pnas.2504004122