Зелёная макроводоросль каулерпа заменила морскую траву в лагуне Индиан-Ривер во Флориде
С 1970-х годов лагуна Индиан-Ривер, считавшаяся одной из последних незагрязнённых прибрежных лагун Флориды, стала испытывать серьёзную нагрузку из-за внешних источников питательных веществ. Это привело к вредоносным цветениям водорослей, катастрофической потере морских трав и стало эпицентром голода и гибели флоридских ламантинов.
Долгосрочное исследование выявило смену доминирующего вида
Учёные из Harbor Branch Oceanographic Institute (FAU) в ходе уникального долгосрочного мониторинга (2011–2020 гг.) обнаружили, что после мощного «суперцветения» цианобактерий в 2011 году донный покров в большей части Северной лагуны Индиан-Ривер и реки Банана значительно изменился:
- До 2015 года доминировала морская трава Halodule wrightii.
- После 2018 года доминирующим видом стала зелёная макроводоросль Caulerpa prolifera.
Хотя C. prolifera является местным видом, в нарушенных местообитаниях она ведёт себя как инвазивная и способна доминировать.
Ключевые факторы изменений
Используя многомерный анализ данных, исследователи определили основные переменные, связанные со сменой покрова:
- Отношение углерода к фосфору (C:P) в макроводорослях — главный фактор, что указывает на связь изменений с возросшей доступностью фосфора.
- Солёность — также важный параметр, на который влияют ливневые стоки и другие источники пресной воды.
- Влияние человеческих отходов — рост C. prolifera коррелировал с четырёхлетним периодом (2016–2019) высоких концентраций аммония и значений изотопов азота в водорослях. Наличие искусственного подсластителя сукралоза в 2022–2023 гг. дополнительно подтвердило это влияние.
Экологические последствия и влияние на ламантинов
- Смена основного донного покрова может вызвать каскадные экологические эффекты.
- Значительное сокращение морских трав с последующим ростом C. prolifera совпало с изменением рациона ламантинов — с морской травы на макроводоросли.
- Помимо голода, необычная смертность ламантинов связывалась с бактериальными токсинами из-за перехода на питание макроводорослями. Caulerpa производит биоактивные химические соединения, которые могут превращаться в более токсичные окситоксины и не являются подходящей заменой морской траве.
Выводы для управления экосистемой
- Сокращение ливневого стока и поступлений человеческих отходов с сопутствующей питательной нагрузкой будет способствовать восстановлению морских трав.
- Улучшение инфраструктуры сточных вод и сокращение числа домов, использующих септики, может помочь уменьшить цветение C. prolifera.
- При планировании восстановительных мер необходимо учитывать как «нисходящие» (нагрузка питательными веществами), так и «восходящие» (влияние потребителей) факторы взаимодействия морских трав и макроводорослей.
- В настоящее время C. prolifera в лагуне не управляется, и ведутся дискуссии о том, следует ли её защищать как важную среду обитания или удалять для извлечения питательных веществ из системы.