Изменение климата разрушает ключевые места обитания морских видов

Масштабное моделирование показывает, насколько изменение климата угрожает морским экосистемам и их биоразнообразию. Согласно исследованию, ключевые места обитания значительной доли морских видов могут не только сместиться к полюсам, но и существенно сократиться к концу века. Кроме того, ныне непрерывные ареалы вокруг экватора могут быть разорваны.

Если изменение климата продолжится текущими темпами, весьма вероятно, что большинство морских видов потеряет значительную часть своих ныне подходящих ареалов обитания к концу этого столетия. Таков результат моделирования, опубликованного в текущем выпуске журнала Global Change Biology.

Междисциплинарная команда исследователей включала учёных из Института функционального морского биоразнообразия имени Гельмгольца при Ольденбургском университете (HIFMB), Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI) и Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле.

"Биоразнообразие океана меняется быстрее, чем в наземных экосистемах. Чтобы иметь возможность защищать морские виды и все связанные с ними ресурсы, от которых зависят люди, важно понимать, где и как могут измениться сообщества морских видов", — говорит доктор Ирэн Рока, биолог и бывший исследователь HIFMB, руководившая исследованием вместе с морским экологом HIFMB доктором Дороте Ходапп.

Учёные уже наблюдают, что многие морские виды начали смещать свои ареалы распространения в ответ на изменение условий окружающей среды из-за глобального потепления. Однако, как отмечает Ходапп, понимание и прогнозирование того, как может выглядеть морское биоразнообразие в будущем и как изменится протяжённость мест обитания, — сложная задача из-за множества неизвестных.

"Многие виды изучены лишь поверхностно, и мы не знаем точно, как будут выглядеть условия окружающей среды через несколько десятилетий", — говорит она. Более того, предыдущие прогнозы часто рассматривали температуру как единственный фактор, влияющий на будущие изменения биоразнообразия.

Чтобы в определённой степени преодолеть эти проблемы, исследователи основывали свои модели на данных о встречаемости более 33 500 морских видов и семи факторах окружающей среды, таких как глубина воды, температура воды, солёность и концентрация кислорода. На основе этой информации и в предположении трёх различных сценариев выбросов CO₂ команда оценила, где и с какой вероятностью виды будут встречаться в будущем.

Результаты показывают, что так называемые ключевые ареалы обитания видов — то есть морская область, в которой вероятность встретить конкретный вид на основе его предпочитаемых условий окружающей среды превышает 50% — могут не только сместиться, но и значительно сократиться в случае сценария с высокими выбросами CO₂.

Помимо потери среды обитания, результаты дают представление о том, как может быть разорван предпочитаемый ареал многих видов. "Особенно вдоль экватора наши модельные прогнозы выявили области, непригодные для большинства морских видов, например, из-за высоких температур", — объясняет Рока. Если такие регионы появятся в будущем, это разорвёт ныне непрерывные экваториальные ареалы.

Фрагментированные места обитания приводят к уменьшению размеров популяций, что может повысить риск вымирания видов. Однако в долгосрочной перспективе могут также появиться новые виды. Другая проблема заключается в том, что виды могут адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды с разной скоростью, объясняет Ходапп. Это может привести к перестройке пищевых сетей и изменению взаимодействий между видами, формирующими среду обитания (например, кораллами), и их обитателями.

"Хотя наша модель не учитывает такие межвидовые взаимодействия, результаты дают ценные подсказки о том, насколько по-разному могут измениться морская среда и сообщества в зависимости от будущих сценариев выбросов CO₂", — говорит морской эколог.

Осознание такого высокого риска фундаментальной реорганизации морской жизни создаст дополнительные проблемы для управления природоохранной деятельностью, добавляет она. "Нам нужно думать на перспективу и работать над эффективной реализацией недавних международных соглашений о защите биоразнообразия".