Изучение лесов водорослей и коралловых рифов для понимания и прогнозирования последствий изменения климата

Чтобы предсказать, как изменение климата повлияет на экосистемы и человечество, необходимы долгосрочные исследования. Эту задачу решает сеть из 28 долговременных экологических исследовательских площадок (Long Term Ecological Research, LTER), две из которых находятся под руководством UC Santa Barbara.

Ценность долгосрочных исследований

Такие исследования критически важны для создания прогностических моделей, так как позволяют изучать механизмы, незаметные в краткосрочной перспективе: временные лаги, каскадные эффекты, устойчивость, взаимосвязи и смену состояний экосистем.

Взаимосвязи: Исследовательская площадка Santa Barbara Coastal (SBC) LTER

Объект изучения — леса гигантских бурых водорослей (Macrocystis pyrifera) у побережья Санта-Барбары. Этот вид-основатель создаёт среду обитания для множества организмов.

• Особенность: В отличие от многих других видов-основателей, гигантские водоросли живут всего несколько лет, и их популяции сильно колеблются. Это позволяет изучать влияние таких изменений на сообщество в сжатые сроки.
• Угроза: Долгосрочные данные SBC LTER показали, что на биоразнообразие леса водорослей частота нарушений (например, штормов) влияет больше, чем их тяжесть.
• Прогноз: Учащение штормов и морских тепловых волн из-за изменения климата может подавить способность водорослей восстанавливаться, что приведёт к снижению продуктивности всей экосистемы, от которой зависят и морские обитатели, и прибрежные сообщества, и люди.

Устойчивость: Исследовательская площадка Moorea Coral Reef (MCR) LTER

Изучаются коралловые рифы во Французской Полинезии, которые находятся на передовой климатических изменений.

• Угрозы: Повышение температуры воды, закисление океана, штормы. После гибели кораллов их место часто занимают водоросли, что снижает биоразнообразие.
• Пример устойчивости: В 2007–2010 гг. рифы у острова Муреа пострадали от морской звезды «терновый венец» и циклона Оли. Покрытие кораллами упало до 2%. Однако к 2015 году оно восстановилось до 55% благодаря:
  1. Рыбам-травоядным, которые подавили рост водорослей.
  2. Активному пополнению кораллов с соседних рифов.
• Ключевые вопросы: Как рифы будут противостоять долгосрочному стрессу от глобального потепления? Как изменятся их устойчивость и функционирование в более тёплом и кислом будущем?
• Значение: Понимание процессов, обеспечивающих устойчивость рифов, необходимо для разработки стратегий управления ими, что жизненно важно для местных сообществ, зависящих от рыболовства и туризма.