Как краб-скрипач размером с палец нарушает экосистему Большого Марша на северо-востоке США

Девять лет назад на илистых берегах Большого Марша, солёного болота к северу от Бостона, я обнаружил краба размером с палец с непропорционально большой клешнёй. Это был краб-скрипач — вид, который не должен был встречаться севернее Кейп-Код, не говоря уже о территории севернее Бостона.

Оказалось, что болото, на котором я стоял, уже никогда не будет прежним. Я наблюдал изменение климата в действии.

Большой Марш находится на заливе Мэн — участке Атлантики, простирающемся примерно от Кейп-Код (Массачусетс) до Новой Шотландии (Канада). Эти болота — важные места размножения многих видов птиц. Но вода здесь нагревается быстрее, чем почти где-либо ещё на планете. А с тёплой водой приходят теплолюбивые виды.

Синий краб из Мэриленда и черный морской окунь, оба южных вида, теперь попадаются в ловушки для лобстеров в Мэне. А крабы-скрипачи, ухаживающие самцы которых имеют огромные клешни для привлечения партнёрш и защиты от соперников, продвигаются вверх по восточному побережью.

Эта быстрая миграция отчасти обусловлена их молодью. В то время как взрослые крабы бегают по илу, их молодь плавает в воде и переносится течениями. Тёплые воды позволяют им завершить жизненный цикл, а течения уносят следующее поколение ещё дальше на север.

Как морской эколог, десятилетиями работающий в Большом Марше и изучающий климатических мигрантов (виды, сместившие или расширившие свои ареалы из-за изменения климата), я хочу понять, как эти миграции влияют на экосистемы, в которые они перемещаются. Я был удивлён, обнаружив крабов-скрипачей в Большом Марше, но ещё больше меня удивило их влияние на болото.

Друг превращается во врага

Солёные болота — это луга, ежедневно заливаемые морем. Представьте себе прерию Среднего Запада как океанскую недвижимость.

К югу от Кейп-Код десятилетия исследований показали, что присутствие крабов-скрипачей повышает продуктивность травы. Их экскременты и норы высвобождают питательные вещества и стимулируют рост растений. Они — дождевые черви солёных болот: они помогают растениям расти.

Но в Большом Марше всё иначе.

Роющая деятельность крабов-скрипачей в течение лета 2020 и 2021 годов снизила биомассу побегов и листьев в Большом Марше на 40%, а корней — на 30%. Это противоположно тому, что можно было бы ожидать от летнего роста.

Я был удивлён, потому что крабы сосуществовали с тем же видом растений, Spartina alterniflora, в Большом Марше, что и к югу от Кейп-Код.

Почему воздействие разное? Одна из причин в том, что хотя это и тот же вид, эти растения не эволюционировали вместе с крабами-скрипачами, как их южные собратья. Крабы не едят траву, но, роя норы, они повреждают корни спартины. Растения на юге адаптировались к этому повреждению и теперь извлекают из него пользу, но растениям на севере ещё только предстоит адаптироваться.

Цепная реакция в экосистеме

Ущерб от этого нарушения может выйти далеко за пределы трав и затронуть остальную пищевую сеть Большого Марша.

Насекомые, пауки, улитки и мелкие ракообразные полагаются на травы как на источник пищи. Эти животные, в свою очередь, служат пищей для рыб, креветок и крабов. Меньшая биомасса растений может привести к сокращению численности рыбы и креветок. Многие птицы, гнездящиеся на болоте и останавливающиеся там во время миграции, зависят от этой пищевой сети.

Будет ли эта вредоносная для растений связь с крабами длиться вечно? Вероятно, нет. Spartina уже демонстрировала способность адаптироваться к новым условиям в течение десятилетий. Растения в Большом Марше и остальной части залива Мэн, вероятно, со временем тоже адаптируются к присутствию крабов-скрипачей.

Однако в ближайшее время крабы-скрипачи могут усилить последствия изменения климата в регионе.

Ускоренное повышение уровня моря, вызванное потеплением, уже угрожает затопить Большой Марш. Солёные болота тысячелетиями справлялись с подъёмом уровня моря так же, как вы могли бы справиться с поднимающейся водой, угрожающей вашему дому, — наращивая высоту. Растения наращивают болото, улавливая осадок, приносимый каждым приливом. Меньше травы может означать меньше болота, и оно может утонуть.

Крабы-скрипачи также снижают способность Большого Марша накапливать углерод. Солёные болота — это гигантские компостные кучи, которым требуются столетия, чтобы перегнить. Каждый садовод знает, что температура и кислород «запускают» процесс компостирования. Поэтому компост переворачивают.

Каждый год отмершие корни растений погребаются в почве без доступа кислорода. В результате разложение сильно замедляется, позволяя «компосту» и углероду накапливаться и храниться. Благодаря этому солёные болота критически важны как места хранения углерода, не позволяя ему попадать в атмосферу, где он способствовал бы изменению климата. Однако норы крабов-скрипачей стимулируют разложение. Мёртвые растения начинают гнить, и захороненный углерод высвобождается.

Климатические мигранты встречаются по всему миру

Крабы-скрипачи — лишь один из тысяч климатических мигрантов, наблюдаемых по всему миру. Хотя экосистемы будут адаптироваться по мере прибытия мигрантов, они, вероятно, уже никогда не будут прежними.

• В Австралии, когда растительноядный морской ёж расширил свой ареал на юг, разнообразие растений и животных резко упало после того, как леса водорослей были обглоданы.
• В Калифорнии хищный голожаберный моллюск (морской слизень) сократил местную популяцию других голожаберных, мигрировав на север.
• В Антарктике криль смещается на юг. Криль — основная пища китов, пингвинов и тюленей, поэтому это смещение может нарушить антарктическую пищевую сеть.

Но появление климатических мигрантов — не всегда плохая новость.

• Когда мангровые заросли заменяют болота на юге США, они накапливают больше углерода.
• Климатические мигранты также могут приносить пользу рыболовству.

Моя лаборатория изучает синего краба, знаменитого в Чесапикском заливе, вылов которого в 2022 году принёс более 200 млн долларов США прямо на причале. Теперь, когда синие крабы попадаются в ловушки для лобстеров в Мэне, промысел может быть развит в северном Массачусетсе, Нью-Гэмпшире и Мэне. Однако неизвестно, как синие крабы и лобстеры будут уживаться.

В Вирджинии тёплые воды принесли обилие белых креветок вместе с новым промыслом. К радости рыболовов, луциан (интересная спортивная рыба) расширил свой ареал до изгиба побережья Флориды в Мексиканском заливе.

Миграции будут продолжаться

2023 год установил рекорд по количеству морских тепловых волн в мировом океане, и, поскольку выбросы парниковых газов продолжают расти, потепление будет продолжаться.

Хотя климатических мигрантов не считают инвазивными видами, они могут изменять экосистемы, как мы уже видим на примере Большого Марша. Важно понимать, как это происходит, и могут ли экосистемы адаптироваться, пока виды продолжают менять свои «почтовые индексы».