Исследование объясняет недавнюю редкость медуз-крапив в Чесапикском заливе
Новое долгосрочное исследование влияния условий окружающей среды на численность и распределение медуз помогает объяснить широко сообщаемую редкость медуз-крапив (Chrysaora chesapeakei) в последние месяцы и вызывает опасения по поводу долгосрочного воздействия этой тенденции на промысловые рыбные запасы залива в условиях потепления климата.
Исследование, опубликованное в Estuaries and Coasts, использовало данные двух долгосрочных мониторинговых программ для изучения взаимосвязи между популяциями медуз, температурой воды, солёностью, уровнем кислорода и другими факторами. Проанализировав данные по пяти видам медуз за период с 1984 по 2012 год, это самое комплексное исследование популяций медуз в заливе.
Для Chrysaora chesapeakei команда подтвердила предпочтение тёплой, относительно солёной воды — пик численности наблюдался с июля по сентябрь в воде теплее 70°F (21°C) и при солёности 16 ppt (частей на тысячу). Это объясняет редкость вида летом 2023 года во многих типичных для него притоках Чесапикского залива, так как рекордные дожди и сток пресной воды резко снизили солёность. Особенно влажным был май, когда начинается почкование свободноплавающих медуз из донной стадии.
Для гребневика Mnemiopsis leidyi исследование показало, что его популяциями в значительной степени управляет биологический фактор — хищничество медузы-крапивы. Их пик численности пришёлся на июнь, в краткий промежуток между прогревом воды выше 65°F (18°C) и вспышкой численности их хищников в июле. Солёность также влияла на распределение и численность гребневиков.
Долгосрочные тренды
Сравнивая межгодовые колебания популяций медуз и условий среды за более чем два десятилетия, исследователи обнаружили общую тенденцию к снижению численности медуз в заливе, что противоречит сообщениям об увеличении их численности в других регионах мира.
Популяции медуз-крапив контролируются весенними условиями: более низкая солёность, как в этом году, ведёт к снижению репродуктивных показателей и, как следствие, к меньшему количеству медуз летом. Столкнувшись с меньшим прессом хищничества из-за нехватки медуз-крапив, популяции их добычи — гребневиков — увеличиваются, но этого недостаточно, чтобы компенсировать потерю биомассы из-за снижения численности гораздо более крупных крапив.
Однако увеличение численности гребневиков имеет важное последствие — снижение численности веслоногих рачков (копепод), которыми они питаются. Поскольку копеподы являются ключевым источником пищи для многих молоди рыб и других организмов залива, сокращение их популяций может негативно сказаться на всей пищевой цепи.
Влияние изменения климата
Авторы опасаются, что изменение климата, которое, согласно прогнозам, увеличит частоту влажных весен, будет чаще запускать этот тревожный каскад в пищевой сети. Более влажные и тёплые весны также увеличат распространение придонных вод с низким содержанием кислорода (гипоксия), что, как выяснили исследователи, также способствует снижению репродуктивных показателей у медуз-крапив.
«Прогнозируемое в будущем увеличение весеннего стока и весенней гипоксии из-за глобального изменения климата ещё больше снизит численность медуз-крапив, — говорит ведущий автор Джошуа Стоун, — возможно, позволив в будущем увеличиться популяциям гребневиков и одновременно уменьшиться численности копепод. Это тревожно, потому что копеподы являются основным путём передачи пищевой энергии от фитопланктона к промысловым рыбам».
Исследователи опасаются, что эти эффекты пищевой сети могут быть столь же серьёзными, как и наблюдаемые в других регионах мира. «Наш местный гребневик был интродуцирован в Каспийское и Чёрное моря, где у него не было хищников, стал инвазивным и способствовал краху нескольких рыбных промыслов, — говорит Стоун. — Здесь у него есть естественный хищник — медуза-крапива, но меньше крапив означает больше гребневиков».
Иронично, что растущая распространённость вод с низким содержанием кислорода в заливе может смягчить эффекты этого нежелательного сценария, поскольку копеподы и личинки рыб избегают этих зон, а гребневики — нет.
«Тем не менее, — заключает Стоун, — продолжающееся сокращение популяций медуз-крапив из-за изменения климата может иметь широкомасштабные последствия для всей пищевой сети Чесапикского залива. Даже если нам не нравится, когда нас жалят медузы, они являются важной и естественной частью экосистемы залива».