Выживаемость эмбрионов акул может упасть с 82% до 11% из-за изменения климата

Новое экспериментальное исследование показывает, что совокупное воздействие потепления и закисления океана может привести к катастрофическому снижению выживаемости эмбрионов акул к 2100 году. Это исследование также впервые демонстрирует, что месячные колебания температуры играют заметную роль в смертности эмбрионов акул.

Потепление и закисление океана вызваны большими концентрациями CO₂, растворяющегося в морской среде, что приводит к повышению температуры воды и снижению уровня pH.

«Эмбрионы яйцекладущих видов особенно чувствительны к условиям окружающей среды», — говорит Ноэми Кулон, аспирант Laboratoire de Biologie des Organismes et des Écosystèmes Aquatiques, Франция. «Успешность вылупления эмбрионов — решающий фактор для динамики популяции. В случае скатов и акул, которые имеют медленный темп жизни, низкие показатели вылупления могут быть критическими для обновления популяции».

Малопятнистые кошачьи акулы (Scyliorhinus canicula) — один из самых многочисленных видов акул в Европе.

«Малопятнистая кошачья акула уже испытывает потерю среды обитания в прибрежных районах, особенно в летние месяцы, когда откладка яиц достигает пика», — говорит Кулон.

Кулон и её команда сравнили выживаемость эмбрионов малопятнистой кошачьей акулы в трёх сценариях окружающей среды: контрольном (на основе данных о температуре и pH за 1995–2014 годы) и двух прогнозируемых климатических сценариях на 2100 год — Общих социально-экономических путях (SSP), изложенных в Шестом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата ООН (2021).

• SSP2 («Средний путь»): медленный и неравномерный прогресс в борьбе с изменением климата, нулевых выбросов не достигнуто. Прогноз: рост температуры на 2.7°C и падение pH на 0.2 к 2100 году.
• SSP5 («Развитие, основанное на ископаемом топливе»): продолжается ускоренная эксплуатация ископаемых ресурсов. Прогноз: рост температуры на 4.4°C и падение pH на 0.4 к 2100 году.

Для оценки воздействия этих сценариев команда в течение 4 месяцев еженедельно измеряла рост эмбрионов и потребление желтка в яйцах акул, а также фиксировала успешность вылупления и рост выживших детёнышей в течение 6 месяцев после вылупления.

Выживаемость была высокой в контрольном сценарии и SSP2 (81% и 83% соответственно), но резко снизилась в сценарии SSP5. «Мы были шокированы низкой выживаемостью в сценарии SSP5: вылупилось только 11% эмбрионов», — говорит Кулон. Смертность была связана с более низкими темпами потребления желтка, замедленным ростом и неспособностью перейти к внутренним жабрам.

Исследование также подчёркивает важность сезонных колебаний температуры, которые могут значительно увеличить смертность в критические периоды откладки яиц. «Эта смертность была наиболее выражена в августе, совпадая с самыми высокими температурами (до 23.1°C) и стадией развития, когда эмбрионы подвергаются резорбции жабр», — объясняет Кулон.

Выжившие 11% не демонстрировали типичной модели роста, что, возможно, способствовало их устойчивости: «Что делает этих особей особенными, остаётся неясным, но, признавая межособую изменчивость среди молодых морских организмов, мы могли бы лучше оценить будущий экологический успех видов».

Исследование служит как серьёзным предупреждением, так и лучом надежды для морских видов.

«Во-первых, это предупреждение о реакциях других видов, которые могут быть ещё более чувствительны к изменениям окружающей среды. Во-вторых, наши результаты показывают, что более умеренный сценарий SSP2 может ограничить ущерб для таких видов, как малопятнистая кошачья акула, что даёт нам позитивный стимул сокращать выбросы парниковых газов».

Исследование представлено на Ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Праге (2–5 июля 2024 г.).