Уязвимость красных морских ежей к изменению климата зависит от местоположения

Новое исследование красных морских ежей, коммерчески ценного вида, показало, что их популяции в Северной и Южной Калифорнии адаптированы к местным условиям, но по-разному уязвимы к будущим изменениям окружающей среды из-за глобального изменения климата и закисления океана.

Результаты, опубликованные 20 января в Science Advances, указывают, что популяции в Южной Калифорнии могут быть более уязвимы, чем в Северной. Хотя южные ежи уже адаптированы к более тёплым условиям, дальнейшее потепление может превысить предел их толерантности.

"Красные морские ежи из популяции Южной Калифорнии были гораздо чувствительнее к изменениям среды, чем из Северной Калифорнии. Мы считаем, что это, вероятно, потому, что они уже ближе к своему тепловому пределу", — говорит старший автор Кристи Крокер, профессор экологии и эволюционной биологии в UC Santa Cruz.

Исследование рассматривало влияние трёх ключевых переменных в среде обитания: температуры воды, растворённого кислорода и pH (мера закисления океана). Из-за изменения климата океаны теплеют, уровень кислорода снижается, а поглощение CO₂ приводит к закислению.

Различия в условиях обитания

• Северная Калифорния: Сильные сезонные апвеллинги приносят холодные глубинные воды с пониженным кислородом и более низким pH (более кислые).
• Южная Калифорния: Апвеллинги слабее. Воды изначально теплее, с более высоким pH и уровнем кислорода.

В будущем оба региона столкнутся с более тёплыми, кислыми и бедными кислородом водами.

Эксперимент и ключевые выводы

Учёные выращивали молодых ежей из двух популяций в контролируемых условиях, имитирующих текущие и прогнозируемые на 2100 год условия.

1. Локальная адаптация: Ежи испытывали повышенную смертность при выращивании в условиях, отличных от родных (южные — в северных условиях, и наоборот).
2. Реакция на будущие условия: Смертность возросла у обеих популяций, но у северных ежей она была ниже, а физическое состояние — лучше, чем у южных.
3. Неожиданный результат: Это удивило учёных, так как северная популяция адаптирована к сезонным изменениям, где температура, кислород и pH снижаются согласованно. Изменение климата "ломает" эту структуру: кислород и pH снизятся, а температура — повысится. Предполагалось, что это сделает северных ежей более уязвимыми, но эксперимент этого не подтвердил.

Температура — критический фактор. Вероятно, изначально более тёплые воды Южной Калифорнии быстрее достигнут температур, непригодных для красных морских ежей.

"Мы не должны предполагать, что уязвимость вида к изменению климата одинакова по всему ареалу его обитания. Каждая популяция адаптирована к местным условиям, и не все популяции будут реагировать на глобальное изменение климата одинаково", — заключает Крокер.