Изотопное мечение: химические метки в ушных костях отслеживают лососей Бристольского залива на Аляске
Лососи несут в своих «ушных костях» химическую сигнатуру стронция, которая позволяет ученым идентифицировать конкретные ручьи, где рыба вылупилась и жила до того, как была выловлена в море. Новый инструмент может помочь определить критические места обитания для рыб, которым угрожают изменение климата, промышленное развитие и перелов.
«Используя этот метод, мы можем проследить, где лососи родились и куда перемещались, пока росли в реках и ручьях», — говорит геохимист из Университета Юты Диего Фернандес, соавтор исследования, опубликованного 15 мая в журнале Science Advances.
В новом исследовании ученые из Университетов Юты, Вашингтона, Аляски в Фэрбенксе и Геологической службы США (USGS) проанализировали соотношения изотопов стронция в отолитах (ушных камнях или костях) 255 чавыч, выловленных в Бристольском заливе на юго-западе Аляски. Исследование определило, где рыба вылупилась и провела время в семи различных группах из двух-пяти ручьев в пределах водосбора реки Нушагак.
«Без понимания того, какие места обитания производят рыбу и какие используются рыбой в критические периоды жизни, очень трудно понять, как популяции могут отреагировать на нарушения, и разработать эффективные стратегии сохранения», — говорит ведущий автор исследования Шон Бреннан.
Геология и вода, отраженные в ушных костях рыб
Отолиты растут новыми внешними слоями по мере взросления молоди, и эти слои включают стронций из воды ручья, где лососи родились и плавают. Соотношения стронция-87 к стронцию-86 в воде — и, следовательно, в отолитах — в конечном итоге отражают соотношения в породах, размываемых ручьями.
В новом исследовании Бреннан собрал отолиты чавыч. В Университете Юты отолиты разрезали вдоль, а затем лазером последовательно, от внутреннего к внешнему слою, отбирали пробы, показывающие изменение изотопных соотношений стронция с момента вылупления рыбы до выхода в море.
Исследование показало, где каждая рыба вылупилась и жила, на карте с семью разными цветовыми группами ручьев в водосборе Нушагак размером 90 на 150 миль. Каждый цвет представляет диапазон соотношений изотопов стронция.
Результаты
Исследование показало, что 71% проанализированной чавычи происходил только из трех из семи групп ручьев в водосборе Нушагак. Один бассейн был домом для 27% чавычи.
Отслеживание рыб по соотношению изотопов стронция выявило у чавычи четыре различных типа жизненного цикла:
- 72% рыб оставались там, где вылупились, до миграции в море.
- 17% оставались в основном на месте вылупления, за исключением коротких выходов вниз по течению.
- 7% перемещались в другой ручей после вылупления и оставались там до ухода в море.
- 4% покидали место рождения для другого ручья, а затем совершали выход в нижнее течение реки перед уходом в море.
Почти 30% лососей имели более сложную жизненную историю, чем просто вылупление и рост в одном месте. Исследование «обеспечивает базовый уровень использования этого водосбора рыбой в настоящее время — основу для будущих сравнений, связанных с изменением климата, переловом или другими экологическими стрессами».