Климатические изменения сокращают морскую пищевую цепь у берегов Калифорнии
Новое исследование показывает, что экологические потрясения, такие как Эль-Ниньо, нарушают морскую пищевую сеть у побережья Южной Калифорнии. Это опровергает устоявшееся мнение о том, что иерархия «кто-кого-ест» в океане в основном постоянна во времени.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проанализировало химические маркеры в клетках кожи обыкновенных дельфинов, чтобы определить длину морской пищевой цепи. Она начинается с микроскопического планктона и продолжается по мере того, как одни виды поедают других. Крупные хищники, такие как дельфины, находятся на вершине цепи, и их клетки несут химическую информацию обо всех видах под ними.
Учёные из NOAA Fisheries, Moss Landing Marine Laboratories и Института океанографии Скриппса сообщают, что химические сигнатуры в коже дельфинов, собранные за два десятилетия, свидетельствуют об обратном. Ранее многие учёные считали длину пищевой цепи в открытом море относительно стабильной.
«Мы впервые задокументировали заметные изменения в длине пелагической пищевой сети в ответ на различные стрессоры, связанные с естественными и антропогенными факторами, — сказала ведущий автор Росио И. Руис-Кули. — Это говорит нам о том, что пищевая сеть очень динамична и отражает изменения в окружающей её экосистеме».
Это открытие помогает понять здоровье и устойчивость экосистемы. Более длинная пищевая цепь является более типичной и отражает относительно разнообразное сообщество. Более короткие цепи возникают в период экстремальных условий окружающей среды и указывают на снижение этого разнообразия.
Учёные обнаружили, что во время сильных климатических возмущений, таких как колебание Эль-Ниньо 1997–1999 годов (которое включало самое интенсивное событие Эль-Ниньо века, вызвавшее необычное потепление у западного побережья США), пищевая цепь в Калифорнийском течении резко сократилась.
Это совпало со снижением продуктивности океана: уменьшением роста планктона, сокращением численности некоторых рыб и птиц, а также расширением ареалов таких видов, как гигантский кальмар (возможно, в поисках скудной пищи или следования за благоприятными температурами).
«Эти изменения в истории жизни и динамике популяций, вероятно, сократили и/или устранили популяции многих видов, включая важные компоненты пищевой сети», — пишут учёные, что, в свою очередь, сократило пищевую цепь.
Хищники могли усугубить это воздействие, питаясь оставшимся и сокращая длину пищевой цепи, которая их поддерживала. Хотя некоторые виды, такие как медузы и оболочники (сальпы), могут быстро размножаться, заполняя такие пробелы, они дают так мало питательных веществ, что большинство хищников не охотятся на них, и пищевая цепь остаётся короткой.
Исследование демонстрирует, что высшие хищники, такие как обыкновенный дельфин, могут служить важными индикаторами длины пищевой цепи, что, в свою очередь, даёт представление об экосистеме. В работе использовалась коллекция образцов тканей кожи дельфинов, случайно запутавшихся в жаберных сетях у побережья Южной Калифорнии с 1991 по 2008 год, что подчёркивает ценность этих долгосрочных сборов.
«Это исследование и его результаты иллюстрируют огромную ценность этой временной серии, отражённой в клеточных образцах, — сказала соавтор Лиза Балланс. — По мере развития технологий мы можем извлекать ещё больше информации из временных рядов как окна в прошлое и базовой линии для решения возникающих проблем завтрашнего дня».