What ocean microbes reveal about the changing climate | Angelicque White

Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta

Перекладач: Svitlana Zapolskykh Утверджено: Khrystyna Romashko

I'm a biological oceanographer.

Я біолог-океанограф.

I have the absolute privilege of studying microbial lives

Тому маю привілей досліджувати мікроорганізми

in the Pacific Ocean.

So we'll talk about microbes in a minute,

Ми ще поговоримо про мікроби,

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

але спочатку я хочу ввести вас у курс справи,

a sense of scale.

показати масштаби.

The Pacific Ocean is our largest, deepest ocean basin.

Тихий океан є найбільшим та найглибшим.

It covers 60 million square miles.

Він простягається на 60 мільйонів квадратних миль.

If you took all the continents and you put them together

Якщо взяти всі континенти та з'єднати їх

in a little Pangaea 2.0,

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

вони розмістяться всередині цього океану, ще й місце залишиться.

It's a massive ecosystem,

Це величезна екосистема:

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

від блакитних просторів океану до зелених континентальних околиць.

In this place,

I get to study the base of the food web:

я досліджую базу харчового ланцюжка:

plankton.

планктон.

Now, in my research,

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

та і взагалі у сфері мікробної океанографії,

there's a theme that has emerged,

and that theme is "change."

і ця тема – «зміни».

These microbial ecosystems are changing in real and measurable ways,

Ці мікробні екосистеми змінюються так,

and it is not that hard to see it.

Oceans cover 70 percent of our planet,

so ocean change is planetary change,

тому зміни в океані викликають зміни на планеті,

and it all starts with microbes.

і все починається з мікробів.

Now, I have two vignettes to share with you,

Я хочу вам дещо розказати,

and these are meant to be love stories to microbes.

це історії кохання мікробів.

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

that's just a total bummer,

що здається повною нісенітницею,

and, beware, focus on the love.

але, пам'ятайте, головна тема – це любов.

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

So the first thing to know

То ж, перш за все, треба знати,

is that the forests of the sea are microbial.

що ліси в морській зоні мікробні.

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

Я маю на увазі, що, в цілому,

plants in the open ocean are microscopic,

рослини у відкритому океані мікроскопічні,

and they are much more abundant than we realize.

і їх набагато більше, аніж ми уявляємо.

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

Я покажу вам деякі фото цих організмів,

that I've collected over the years.

які я збирала протягом багатьох років.

These are the lowest rungs of the ocean food web.

Це найнижчий рівень харчового ланцюжка в океані.

These are tiny plants and animals

Маленькі рослини та тварини,

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

які мають різні форми та розміри, колір та метаболізм.

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

В одному мілілітрі морської води їх налічується сотні тисяч.

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

Ви плаваєте разом з ними в океані.

They produce oxygen, they consume CO2,

Вони виробляють кисень, споживають СО2,

and they form the base of the food web

складають основу харчового ланцюга

on which every other form of ocean life is reliant.

для інших форм життя океану.

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

Я провела близько 500 днів свого наукового життя у морі,

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

та набагато більше за комп’ютером і в лабораторії,

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

тому я хочу розповісти вам дещо про це.

Let's start in the Pacific Northwest.

Почну з північного заходу Тихого океану.

This place is green. It is beautiful.

Узбережжя вкрите лісами і дуже красиве.

These are blooms of phytoplankton that you can see from space

Цвітіння фітопланктону можна побачити з космосу

along the West Coast of the United States.

вздовж західного узбережжя США.

It's an incredibly productive ecosystem.

Це неймовірно продуктивна екосистема.

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

Тут можна ловити лосося, палтуса, спостерігати за китами.

It's a beautiful part of our country.

Це прекрасне місце нашої країни.

And here, for 10 years, among other things,

І ось вже 10 років, окрім всього іншого,

I studied the uplifting topic of harmful algal blooms.

я вивчала популярну тему шкідливості цвітіння водоростей.

These are blooms of toxin-producing phytoplankton

Коли фітопланктон цвіте, він виробляє токсини,

that can contaminate food webs and accumulate in shellfish and fish

які забруднюють харчові ланцюги та накопичуються в молюсках та рибі,

that are harvested for human consumption.

яких люди виловлюють для споживання.

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

Ми намагалися зрозуміти, чому, де

when they bloom,

і коли вони цвітуть,

so we could manage these harvests

щоб контролювати ці вилови

and protect human health.

та захистити наше здоров'я.

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

Зараз океан знаходиться під загрозою,

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

і подібно до деяких людей, планктон має різну токсичність.

(Laughter)

(Сміх)

Alright?

Чи не так?

So, to get around these challenges,

Щоб вирішити ці проблеми,

we combined satellite remote sensing

ми застосовуємо супутникове зондування,

with drones and gliders,

дрони та планери,

regular sampling of the surf zone

регулярно беремо проби зони прибою,

and a lot of time at sea

багато часу проводимо в морі

in small boats off the Oregon coast.

в невеликих човнах біля узбережжя штату Орегон.

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

Не знаю, чи у багатьох з вас є такий досвід,

but it is not easy.

але це непросто.

[Even oceanographers get seasick]

[Океанографи теж мають морську хворобу]

Here's some poor students.

Ось кілька бідних студентів.

(Laughter)

(Сміх)

I've hidden their faces to protect their identities.

Задля конфіденційності, я приховала їхні обличчя.

(Laughter)

(Сміх)

This is a challenging place.

Це важка справа.

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

Тому я розповім про дані, зібрані нашими важкими зусиллями.

(Laughter)

(Сміх)

So by combining all of our data with our collaborators,

Ми проаналізували всі отримані дані

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

і маємо 20-річну статистику змін токсинів та фітопланктону.

And that allowed us to understand the patterns of these blooms

Це дало нам можливість зрозуміти перебіг формування цього цвітіння,

and to build models to predict them.

та спрогнозувати моделі їхнього розвитку.

And what we found

Ми з’ясували,

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

що ризик шкідливого цвітіння водоростей тісно пов’язаний з кліматом.

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

Коли я кажу «клімат», я маю на увазі не щоденну погоду.

I mean long-term changes.

Я кажу про тривалі зміни.

These oscillations that you may have heard of --

Ці коливання –

the Pacific Decadal Oscillation, El Niño --

Тихоокеанське Декадне Коливання (ТДК), Ель Ніньйо.

they usually bring warm, dry winters to this region,

Зазвичай вони приносять сюди теплі сухі зими,

but they also reduce the strength of the California Current,

але знижують вплив Каліфорнійської Течії,

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

яка тягнеться з півночі на південь вздовж північно-західного узбережжя,

and they warm the coastal ocean.

Вони підігрівають берегову зону.

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

Ці червоні зони на діаграмі –

warm anomalies,

теплові аномалії,

strong positive indices of the PDO.

з високими показниками ТДК.

And when we have these changes in circulation

Коли виникають такі зміни в циркуляції

and changes in temperature,

та температурі,

the risk of harmful algal blooms is increased,

вірогідність цвітіння водоростей збільшується,

but also salmon recruitment has decreased,

репродуктивність лосося зменшується,

and we see intrusions of invasive species like green crab.

зростає популяція загарбницьких видів, таких як зелені краби.

So these are ecological and economic impacts of climate.

Так клімат впливає на екологію та економіку.

Now, if our models are right,

Якщо наші моделі вірні,

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

ситуація може тільки погіршитися

right along with these warm anomalies.

з цими тепловими аномаліями.

And, to illustrate that,

Це демонструє

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

випадок найбільш шкідливого цвітіння водоростей в історії Орегону 2014 року .

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

Це також був найтепліший рік із зафіксованих нами,

that is until 2015,

до 2015,

2016,

2016,

2017, 2018.

2017, 2018.

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

Фактично 5 найтепліших років –

have been the last five.

це останні п’ять.

That bodes really well for harmful algal blooms

Це сприятливі умови для шкідливих водоростей,

and poorly for ecosystem health.

але негативні для екосистеми.

Now, you may not care about shellfish,

Можливо, вам байдуже до ракоподібних,

but these changes impact economically important fisheries,

але ці зміни впливають на рибну промисловість:

like crab and salmon,

вилов крабів, лосося,

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

вони впливають на здоров’я морських ссавців, наприклад, китів.

And that might matter a little bit more.

Це вже серйозніше,

That might resonate.

і може мати наслідки.

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

Це як судний день для узбережжя Тихого океану.

Actually, these are really resilient ecosystems.

Ці екосистеми дуже життєздатні.

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

Вони можуть повністю відновитись, якщо дати їм шанс.

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

Не можна ігнорувати зміни, які відбуваються.

which brings me to my second vignette.

Про це моя наступна історія.

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

Я переїхала до найбільш віддаленої групи островів на нашій планеті,

the Hawaiian Islands,

Гавайських островів,

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

де очолила програму з аналізу часового ряду океану.

And this is a program that for 31 years

У межах програми вже 31 рік

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

проводяться дослідження на станціі ALOHA.

It's in the middle of the Pacific Ocean,

Це місце посеред Тихого океану

in the center of this vast, swirling system of currents

у центрі великої закрученої системи течій –

that we call the North Pacific Subtropical Gyre.

Північно-тихоокеанськоі субтропічної течії.

It's our largest ocean ecosystem.

Це найбільша океанічна екосистема.

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

Вона розміром у чотири амазонські тропічні ліси.

It is warm, in a good way.

Вона тепла,

It is blue water,

там блакитна вода,

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

це саме те місце, де хочеться пірнути та плавати.

You cannot do that off of research boats,

Але не з дослідницьких човнів.

because, you know, sharks. Google it.

Там акули. Загугліть.

(Laughter)

(Сміх)

This is a beautiful place.

Це дивовижне місце.

And here, since October of 1988,

З жовтня 1988 року

generations of researchers have made these monthly pilgrimages.

покоління вчених досліджували це місце.

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

Ми вивчали біологію, хімію, фізику відкритого океану,

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

вимірювали температуру на поверхні та дні,

We've tracked the currents, traced the waves.

слідкували за течіями та хвилями,

People have discovered new organisms here.

відкривали тут нові організми,

People have created vast genomic libraries

створювали великі геномні бібліотеки,

that have revolutionized

які змінили

what we think about the diversity of marine microorganisms.

наше уявлення про різноманіття морських організмів.

It's not just a place of discovery,

Це не просто місце відкриттів,

but the important part about time series

це – невід'ємна частина часового ряду,

are that they provide us a sense of history,

який дає нам відчуття історії

a sense of context.

та контексту.

And in 30 years of data,

30 років аналізу

it's allowed us to separate the seasonal change

дають нам можливість відокремити сезонні зміни

and see the emergence of humanity's fingerprints

і побачити вплив людини

on the natural world.

на природу.

There's another iconic time series in Hawaii,

Є ще один показовий часовий ряд на Гаваях –

and that is the Keeling Curve.

крива Кілінга.

I hope you have all seen this.

Я сподіваюсь, ви про це знаєте.

This time series has documented the rapid increase in carbon dioxide

Цей часовий ряд зафіксував стрімке зростання вуглекислого газу

in the atmosphere.

в атмосфері.

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

Це не просто цифра, це – показник росту,

The rate of carbon dioxide increase in our atmosphere

коефіцієнт збільшення вуглекислого газу в атмосфері –

is unprecedented for our planet.

безпрецедентний для нашої планети.

And that has consequences for our oceans.

Це також впливає на наші океани.

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

Океани поглинають 90 тепла, яке утворюється

by greenhouse gas emissions

внаслідок парникового ефекту

and about 40 percent of the carbon dioxide.

та біля 40 відсотків вуглекислого газу.

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

Нам вдалося виміряти це на станції ALOHA.

Each one of these dots is a cruise.

Кожна з цих крапок це проба.

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

Це доводить, що люди протягом 30 років намагались зробити вимірювання

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

знадобилося 30 років, щоб побачити результат.

CO2 rises in the atmosphere,

Зростає рівень СО2 в атмосфері,

CO2 rises in the ocean.

а також в океані.

That's the red line.

Це — червона лінія

A consequence of that

Наслідками цього є

is a fundamental change in the chemistry of seawater,

фундаментальні зміни складу морської води,

a decline in pH --

зменшення рівня PH,

pH is on a log scale,

на логарифмічній шкалі—

here's your blue line.

це синя лінія.

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

Ми бачимо, що рівень PH на поверхні океану зменшився на 30 відсотків

in this time series.

у цьому часовому ряді.

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

Це впливає на живлення та ріст мушлі,

that changes growth rates, metabolic interactions,

змінює темпи зростання, метаболічні процеси.

and it doesn't just impact plankton --

Це стосується не тільки планктону,

it impacts ecosystems as large as coral reefs.

а також таких екосистем як коралові рифи.

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

Аналіз часових рядів базується

is this is just skimming the surface.

на дослідженні поверхні.

Increases in CO2 and a decline in pH

Зростання CO2 і падіння pH

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

вимірюються на 500 метрах Водного стовпа.

I really find that to be profound.

Я вважаю, що це важливо.

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

Це одне з найбільш віддалених місць нашої планети,

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

вплив зафіксований на глибині 500 метрів водного стовпчика.

Now, these two things --

Наразі ми маємо дві проблеми:

harmful algal blooms, ocean acidification --

шкідливе цвітіння водоростей та закислення океану,

that's not all, of course.

і це ще не все.

You've heard of the rest:

Про інше ви вже чули:

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

підвищення рівня моря, заболочення, танення полярного покриву,

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

збільшення зон кисневого мінімуму, забруднення, зменшення біорізноманіття,

overfishing.

надмірний вилов риби.

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

Виглядає «привабливо» для студентів ?

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

Місія нейздісненна, чи не так?

(Laughter)

(Сміх)

(Sighs)

(Зітхання)

Again, I think these systems, these microbial ecosystems,

Ці мікробні екосистеми

are immensely resilient.

надзвичайно стійкі.

We just cannot go too far down this path.

Їх неможливо знищити.

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

Я вважаю, що постійне дослідження океанів та планети -

is the moral imperative for our generation of scientists.

наш моральний обов’язок.

We are bearing witness

Ми свідки

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

тих змін, які відбуваються з природою,

and by doing so,

і це

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

дає нам можливість адаптуватися та приймати глобальні рішення,

if we're willing.

якщо ми захочемо.

So the solutions to these problems are multitiered.

Вирішення цих проблем потребує комплексного підходу.

It involves a portfolio of solutions,

Він включає цілу низку рішень,

local change,

локальних змін,

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

але потрібно обирати людей, які захистять наше довкілля

on a global scale.

у глобальному масштабі.

(Applause)

(Oплески)

Let's bring it back to the love.

Щодо любові.

(Laughter)

(Сміх)

Microbes matter.

Мікроорганізми важливі.

These organisms are small,

Вони маленькі,

abundant, ancient,

стародавні, їх безліч,

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

та вони мають вирішальне значення для населення та планети в цілому.

Yet we are on track to double our carbon dioxide emissions

Викиди вуглекислого газу в атмосферу збільшаться майже вдвічі

in the next 50 years,

у наступні 50 років.

so the analogy that I use for that

Це аналогія з тим,

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

що ви їсте, наче б то вам 20,

assuming there will be no consequences --

і вірите, що не матимете сумних наслідків.

but I'm a woman in her 40s,

Але я, як 40-річна жінка,

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

знаю, що наслідки від мого споживання палива неминучі. Чи не так?

(Laughter)

(Сміх)

These oceans are very much alive.

Океани – це живі істоти.

These ecosystems have not collapsed.

Їхні екосистеми продовжують функціонувати.

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

Крім, скажімо, Арктики.

(Laughter)

(Сміх)

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

Спостереження, якими я поділилася з вами сьогодні,

the work of generations of scientists,

праця поколінь вчених,

are pointing us to take better care of our oceans

вказують нам на те, що треба піклуватися про океани

and to nurture the microbes that sustain us.

та мікроорганізми, які підтримують наше з вами життя.

And on that note,

І на цьому

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

я хочу закінчити цитатою моєї улюбленої дослідниці,

Jane Lubchenco.

Джейн Любченко.

And this slide is appropriate.

Цей слайд є доречним.

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

Джейн сказала, що океани не такі великі, щоб руйнувати,

nor are they too big to fix,

і не такі великі, щоб лагодити,

but the oceans are too big to ignore.

але достатньо великі, щоб їх не ігнорувати.

Thank you.

Дякую!

(Applause)

(Оплески)