What ocean microbes reveal about the changing climate | Angelicque White

Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta

Переводчик: Yulia Alexeychuk Редактор: Elena Govorkova

I'm a biological oceanographer.

Я биологический океанолог.

I have the absolute privilege of studying microbial lives

Мне выпала большая честь изучать микроорганизмы

in the Pacific Ocean.

в Тихом океане.

So we'll talk about microbes in a minute,

О них мы поговорим через минуту,

but I first want to give you a sense of place,

но сначала я хочу дать вам представление

a sense of scale.

о масштабе этого места.

The Pacific Ocean is our largest, deepest ocean basin.

Тихий океан — наш самый большой и глубокий водный бассейн.

It covers 60 million square miles.

Его площадь — более 160 миллионов квадратных километров.

If you took all the continents and you put them together

Если взять все континенты и сложить их вместе

in a little Pangaea 2.0,

в маленькую Пангею 2.0,

they'd fit snug inside the Pacific, with room to spare.

они свободно поместятся внутри Тихого океана, и ещё останется место.

It's a massive ecosystem,

Это огромная экосистема —

from the blues of the open ocean to the green of the continental margins.

от синевы открытого океана до зелени материковых окраин.

In this place,

В этом месте

I get to study the base of the food web:

я изучаю основу пищевой цепи —

plankton.

планктон.

Now, in my research,

В моих исследованиях

and really in the field of microbial oceanography as a whole,

и в микробной океанологии в целом

there's a theme that has emerged,

появился новый мотив —

and that theme is "change."

изменения.

These microbial ecosystems are changing in real and measurable ways,

Эти микробные экосистемы ощутимо меняются,

and it is not that hard to see it.

это нетрудно заметить.

Oceans cover 70 percent of our planet,

Океаны покрывают 70% поверхности нашей планеты,

so ocean change is planetary change,

поэтому, когда меняется океан, меняется планета —

and it all starts with microbes.

и всё начинается с микроорганизмов.

Now, I have two vignettes to share with you,

Я поделюсь с вами двумя небольшими зарисовками,

and these are meant to be love stories to microbes.

которые для микробов будут скорее историями любви.

But I'll be honest that there's an aspect of it

Но, если честно, есть один момент,

that's just a total bummer,

ужасно досадный,

поэтому будьте внимательны, сосредоточьтесь на любви.

and, beware, focus on the love.

Right? That's where I'm coming from.

Вот к чему я веду.

So the first thing to know

Первое, что нужно знать, —

is that the forests of the sea are microbial.

морские леса состоят из микроорганизмов.

And what I mean by that is that, by and large,

Под этим я подразумеваю, что по большей части

plants in the open ocean are microscopic,

растения в открытом океане микроскопические

and they are much more abundant than we realize.

и их намного больше, чем мы думаем.

So I'm going to show you some mug shots of these organisms

Я покажу вам несколько снимков этих организмов,

that I've collected over the years.

которые я собрала за эти годы.

These are the lowest rungs of the ocean food web.

Это низшие ступени океанической пищевой цепи.

These are tiny plants and animals

Эти крошечные растения и животные

that come in a variety of shapes and sizes and colors and metabolisms.

имеют разную форму, размер, цвет и обмен веществ.

There are hundreds of thousands in a single milliliter of seawater.

На один миллилитр морской воды их сотни тысяч.

You are definitely swimming with them when you're in the ocean.

В океане вы плаваете вместе с ними.

They produce oxygen, they consume CO2,

Они выделяют кислород, поглощают CO2

and they form the base of the food web

и составляют основу пищевой цепи,

on which every other form of ocean life is reliant.

от которой зависят все остальные формы жизни в океане.

Now, I've spent about 500 days of my scientific life at sea,

Около 500 дней своей научной жизни я провела в море,

and a lot more in front of a computer or in the lab,

и ещё больше — за компьютером или в лаборатории,

so I feel compelled to tell you some of their stories.

поэтому я считаю своим долгом рассказать вам их истории.

Let's start in the Pacific Northwest.

Начнём с Тихоокеанского Северо-Запада.

This place is green. It is beautiful.

Это зелёное, очень красивое место.

These are blooms of phytoplankton that you can see from space

Это цветение фитопланктона, которое можно увидеть из космоса

along the West Coast of the United States.

вдоль западного побережья США.

It's an incredibly productive ecosystem.

Это невероятно продуктивная экосистема.

This is where you go to salmon fish, halibut fish, whale watch.

Здесь можно ловить лосося, палтуса, смотреть на китов.

It's a beautiful part of our country.

Это прекрасная часть нашей страны.

And here, for 10 years, among other things,

Здесь в течение 10 лет, помимо всего прочего,

I studied the uplifting topic of harmful algal blooms.

я занималась жизненно важной темой вредоносного цветения водорослей.

These are blooms of toxin-producing phytoplankton

Это цветение токсичного фитопланктона,

that can contaminate food webs and accumulate in shellfish and fish

которое может заражать пищевые цепи и накапливаться в моллюсках и рыбе,

that are harvested for human consumption.

добываемой для употребления в пищу.

We were trying to understand why they bloom, where they bloom,

Мы пытались определить, почему они цветут, где они цветут,

when they bloom,

когда они цветут,

so we could manage these harvests

чтобы можно было контролировать вылов рыбы

and protect human health.

и защищать здоровье людей.

Now, the problem is the ocean's a moving target

Проблема в том, что это цветение передвигается в океане,

and, much like some people in our lives, toxicity varies among the plankton.

и, как у некоторых людей, токсичность планктона бывает разной.

(Laughter)

(Смех)

Alright?

Согласны?

So, to get around these challenges,

Чтобы разобраться с этими проблемами,

we combined satellite remote sensing

мы использовали спутниковое дистанционное зондирование,

with drones and gliders,

дроны и планеры,

regular sampling of the surf zone

регулярно отбирали образцы в зоне прибоя

and a lot of time at sea

и провели много времени в море

in small boats off the Oregon coast.

на маленьких лодках у побережья Орегона.

And I don't know if many of you have had the opportunity to do that,

Я не знаю, многим ли из вас доводилось это делать,

but it is not easy.

но это нелегко.

[Even oceanographers get seasick]

[Даже океанологов тошнит от моря]

Here's some poor students.

Бедные студенты.

(Laughter)

(Смех)

I've hidden their faces to protect their identities.

Я попросила их спрятать лица, чтобы сохранить анонимность.

(Laughter)

(Смех)

This is a challenging place.

Условия здесь трудные.

So this is hard-won data I'm about to talk about, OK?

Речь пойдёт о данных, полученных большим трудом.

(Laughter)

(Смех)

So by combining all of our data with our collaborators,

Когда мы с коллегами собрали все наши данные,

we had 20-year time series of toxins and phytoplankton cell counts.

то получили 20-летний временной ряд с количеством токсинов и фитопланктона.

And that allowed us to understand the patterns of these blooms

Это позволило нам понять характер этого цветения

and to build models to predict them.

и построить модели для его прогнозирования.

And what we found

Мы выяснили,

was that the risk of harmful algal blooms was tightly linked to aspects of climate.

что вредоносное цветение водорослей тесно связано с климатом.

Now when I say "climate," I don't mean weather day-to-day,

Под климатом я подразумеваю не погоду,

I mean long-term changes.

а долгосрочные изменения.

These oscillations that you may have heard of --

Вы могли слышать об этих колебаниях температур —

the Pacific Decadal Oscillation, El Niño --

Тихоокеанской декадной осцилляции (ТДО), Эль-Ниньо —

they usually bring warm, dry winters to this region,

с ними обычно в этот регион приходит тёплая и сухая зима,

but they also reduce the strength of the California Current,

но они также ослабляют Калифорнийское течение,

which runs from the north to the south along the Pacific Northwest,

идущее с севера на юг вдоль Тихоокеанского Северо-Запада,

and they warm the coastal ocean.

и согревают прибрежные океанские воды.

These are the reds you're seeing in this plot,

Здесь вы видите красные участки,

warm anomalies,

тепловые аномалии,

strong positive indices of the PDO.

высокие показатели ТДО.

And when we have these changes in circulation

Когда меняется циркуляция

and changes in temperature,

и температура,

the risk of harmful algal blooms is increased,

увеличивается вероятность цветения водорослей,

but also salmon recruitment has decreased,

популяции лососёвых пополняются меньше

and we see intrusions of invasive species like green crab.

и появляются инвазивные виды, как, например, зелёный краб.

So these are ecological and economic impacts of climate.

Так климат влияет на экологию и экономику.

Now, if our models are right,

Если наши модели верны,

the frequency and severity of these events are only going to get worse,

эти явления будут лишь усугубляться и происходить чаще

right along with these warm anomalies.

наряду с тепловыми аномалиями.

And, to illustrate that,

Вот наглядный пример:

2014 was probably one of the worst harmful algal blooms in Oregon history.

в 2014 году цветение водорослей в Орегоне достигло своего максимума.

It was also the hottest year in the modern climate record at that time,

На то время это был ещё и самый жаркий год в современной истории изменения климата.

that is until 2015,

Так было до 2015 года,

2016,

2016 года,

2017, 2018.

2017 и 2018 годов.

In fact, the five hottest years in the modern climate record

Самыми жаркими в современной истории изменений климата

have been the last five.

были последние пять лет.

That bodes really well for harmful algal blooms

Это хорошо для вредоносного цветения водорослей,

and poorly for ecosystem health.

но очень плохо для состояния экосистемы.

Now, you may not care about shellfish,

Возможно, моллюски вам неинтересны,

but these changes impact economically important fisheries,

но эти изменения отражаются на экономически важных рыбных ресурсах,

like crab and salmon,

например крабе или лососе,

and they can impact the health of marine mammals like whales.

и могут отражаться на здоровье морских млекопитающих, например китов.

And that might matter a little bit more.

Возможно, это более важно

That might resonate.

и может вызвать резонанс.

So, there's your doomsday tale for the margins of the Pacific.

Вот вам сказка о конце света прибрежной зоны Тихого океана.

Actually, these are really resilient ecosystems.

На самом деле эти экосистемы очень жизнестойкие.

They can absolutely bounce back if we give them a chance.

Они могут полностью восстановиться, если мы дадим им шанс.

The point is not to ignore the changes that we're seeing,

Мы не должны игнорировать эти изменения,

which brings me to my second vignette.

и это подводит меня ко второй зарисовке.

I have since moved to the most remote island chain on our planet,

Тогда я уже переехала на самую отдалённую цепь островов на нашей планете —

the Hawaiian Islands,

Гавайские острова,

where I'm the new lead of a program called the Hawaiian Ocean Time-series.

где я руковожу программой Hawaiian Ocean Time-series.

And this is a program that for 31 years

В рамках этой программы на протяжении 31 года

has made this monthly pilgrimage to a spot called Station ALOHA.

каждый месяц проводятся экспедиции на станцию ALOHA.

It's in the middle of the Pacific Ocean,

Она находится посреди Тихого океана,

in the center of this vast, swirling system of currents

в центре этой обширной вихревой системы течений,

в так называемом Северо-Тихоокеанском субтропическом водовороте.

that we call the North Pacific Subtropical Gyre.

It's our largest ocean ecosystem.

Это наша самая большая океанская экосистема.

It's four times the size of the Amazon rain forest.

Она в четыре раза больше тропических лесов Амазонки.

It is warm, in a good way.

Она тёплая, в хорошем смысле.

It is blue water,

Вода голубая,

it's absolutely the type of place you want to dive in and swim.

туда хочется нырнуть и поплыть.

You cannot do that off of research boats,

Но не с исследовательской лодки,

because, you know, sharks. Google it.

потому что, знаете ли, акулы. Погуглите.

(Laughter)

(Смех)

This is a beautiful place.

Это живописное место.

And here, since October of 1988,

Сюда с октября 1988 года

generations of researchers have made these monthly pilgrimages.

ежемесячно отправлялись в экспедиции целые поколения исследователей.

We study the biology, the chemistry, the physics of the open ocean.

Мы изучаем биологию, химию и физику открытого океана.

We've measured the temperature from the surface to the seafloor.

Мы измерили температуру океана от поверхности до самого дна.

We've tracked the currents, traced the waves.

Мы отслеживаем течения и волны.

People have discovered new organisms here.

Люди обнаружили здесь новые организмы.

People have created vast genomic libraries

Люди создали обширные геномные библиотеки,

that have revolutionized

которые в корне изменили

what we think about the diversity of marine microorganisms.

наше представление о разнообразии морских микроорганизмов.

It's not just a place of discovery,

Это не просто место открытий,

but the important part about time series

а важная часть временнóго ряда,

are that they provide us a sense of history,

которая даёт нам ощущение истории,

a sense of context.

ощущение контекста.

And in 30 years of data,

В данных, собранных за 30 лет,

it's allowed us to separate the seasonal change

мы смогли выделить сезонные изменения

and see the emergence of humanity's fingerprints

и увидеть влияние человека

on the natural world.

на мир природы.

There's another iconic time series in Hawaii,

На Гавайях собирались данные для ещё одного знакового временнóго ряда —

and that is the Keeling Curve.

графика Килинга.

I hope you have all seen this.

Надеюсь, вы все его видели.

This time series has documented the rapid increase in carbon dioxide

На этом графике показан быстрый рост концентрации углекислого газа

in the atmosphere.

в атмосфере.

It's not just the number, it's the rate of increase.

Это не просто величина, а скорость роста.

The rate of carbon dioxide increase in our atmosphere

Рост концентрации углекислого газа в атмосфере,

is unprecedented for our planet.

небывалый для нашей планеты.

And that has consequences for our oceans.

Это сказывается на наших океанах.

In fact, oceans absorb about 90 percent of the heat that's generated

Вообще океаны поглощают около 90 процентов тепла

by greenhouse gas emissions

от выбросов парниковых газов

and about 40 percent of the carbon dioxide.

и около 40 процентов углекислого газа.

And we have been able to measure that at Station ALOHA.

Мы смогли измерить это на станции ALOHA.

Each one of these dots is a cruise.

Каждая из этих точек — экспедиция.

It represents people's lives over 30 years trying to make these measurements,

Это жизни людей, которые более 30 лет делали эти измерения,

and it took 30 years to be able to see this.

и понадобилось 30 лет, чтобы это увидеть.

CO2 rises in the atmosphere,

Уровень CO2 повышается в атмосфере

CO2 rises in the ocean.

и в океане.

That's the red line.

Это красная линия.

A consequence of that

В результате чего

is a fundamental change in the chemistry of seawater,

кардинально меняется химический состав морской воды,

a decline in pH --

снижается показатель pH —

он на логарифмической шкале,

pH is on a log scale,

here's your blue line.

это синяя линия.

So we've seen a 30 percent decline in pH in the surface ocean

Мы обнаружили отклонение pH на 30 процентов в поверхностных водах

in this time series.

на этом временнóм ряде.

Now that has impacts for organisms that need to feed, build shells,

Это влияет на организмы, которым нужно питаться

и наращивать раковины,

that changes growth rates, metabolic interactions,

это меняет темпы роста и метаболические взаимодействия

and it doesn't just impact plankton --

и отражается не просто на планктоне,

it impacts ecosystems as large as coral reefs.

а на таких крупных экосистемах, как коралловые рифы.

Now one of the things we've been able to show in this time series

В числе прочего мы смогли показать на этом временнóм ряде,

is this is just skimming the surface.

что это происходит лишь на поверхности.

Increases in CO2 and a decline in pH

Увеличение CO2 и снижение pH

are measured over the top 500 meters of the water column.

отмечается в верхних 500 метрах водной толщи.

I really find that to be profound.

Я считаю это очень серьёзными изменениями.

This is genuinely one of the most remote places on our planet,

Это поистине одно из самых отдалённых мест на нашей планете,

and we've impacted the top 500 meters of the water column.

и мы оказали воздействие на верхние 500 метров водной толщи.

Now, these two things --

Эти два момента —

harmful algal blooms, ocean acidification --

вредоносное цветение водорослей и закисление океана —

that's not all, of course.

это ещё не всё, конечно.

You've heard of the rest:

Вы слышали и об остальном:

sea-level rise, eutrophication, melting of the polar ice caps,

повышение уровня моря, заболачивание, таяние полярных льдов,

expansion of oxygen minimum zones, pollution, loss of biodiversity,

расширение зон кислородного минимума,

загрязнение,

утрата биоразнообразия,

overfishing.

чрезмерный вылов рыбы.

It's hard for me to get a grad student --

Нелегко найти аспиранта —

you can see this pitch is a difficult one, right?

видите, какая сложная презентация?

(Laughter)

(Смех)

(Sighs)

(Вздыхает)

Again, I think these systems, these microbial ecosystems,

Повторюсь, я считаю эти системы, эти микробные экосистемы

are immensely resilient.

невероятно жизнестойкими.

We just cannot go too far down this path.

Мы просто не должны заходить слишком далеко.

I personally believe that sustained observation of our oceans and our planet

Лично я думаю, что постоянное наблюдение за океанами и планетой —

is the moral imperative for our generation of scientists.

нравственный долг нашего поколения учёных.

We are bearing witness

Мы свидетели того,

to the changes that are being inflicted upon our natural communities,

как наши природные сообщества подвергаются изменениям.

and by doing so,

Таким образом

it provides us the opportunity to adapt and enact global change,

мы получаем возможность адаптироваться и внести глобальные изменения,

if we're willing.

если мы этого хотим.

So the solutions to these problems are multitiered.

Так что решения этих проблем могут быть на разных уровнях.

It involves a portfolio of solutions,

Они включают целый набор решений,

local change,

местные изменения,

but all the way up to voting for people who will protect our environment

вплоть до голосования за тех, кто будет защищать окружающую среду

on a global scale.

в мировом масштабе.

(Applause)

(Аплодисменты)

Let's bring it back to the love.

Вернёмся к теме любви.

(Laughter)

(Смех)

Microbes matter.

Микробы важны.

These organisms are small,

Это маленькие,

abundant, ancient,

многочисленные и древние организмы,

and they are critical to sustaining our population and our planet.

и они крайне важны для поддержания жизни людей и планеты.

Yet we are on track to double our carbon dioxide emissions

Но пока мы на пути к удвоению выбросов углекислого газа

in the next 50 years,

в течение следующих 50 лет,

so the analogy that I use for that

так что я использую такую аналогию:

is like we are eating like we're still in our 20s,

мы едим так, будто нам по-прежнему 20 лет,

assuming there will be no consequences --

считая, что никаких последствий не будет,

but I'm a woman in her 40s,

но мне уже за 40,

I know there are consequences for my fuel consumption. Right?

и я знаю, что уже не могу безнаказанно сжирать столько топлива.

(Laughter)

(Смех)

These oceans are very much alive.

Эти океаны вполне себе живые.

These ecosystems have not collapsed.

Их экосистемы не разрушены.

Well, except for the Arctic, we can talk about that.

За исключением Арктики, мы это можем обсудить.

(Laughter)

(Смех)

But the sustained observations that I've shared with you today,

Но постоянные наблюдения, о которых я вам сегодня рассказала,

the work of generations of scientists,

и работа целых поколений учёных

are pointing us to take better care of our oceans

показывает, что мы должны лучше заботиться о наших океанах

and to nurture the microbes that sustain us.

и защищать микроорганизмы, которые нас поддерживают.

And on that note,

На этой ноте

I want to end with a quote from one of my heroes,

я хочу закончить цитатой одного из моих кумиров —

Jane Lubchenco.

Джейн Любченко.

And this slide is appropriate.

Этот слайд хорошо подойдёт.

Jane has said that the oceans are not too big to fail,

Джейн сказала, что океан не слишком велик и может иссякнуть,

nor are they too big to fix,

он не слишком огромен, и его можно восстановить,

but the oceans are too big to ignore.

но океан слишком важен, чтобы его игнорировать.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)