Луга морских трав сохраняют биоразнообразие веками, что подчеркивает необходимость их охраны

Новое исследование показывает, что луга морских трав укореняются глубоко и сохраняются на одном месте сотни и, возможно, тысячи лет.

Морские травы, являющиеся важнейшим источником укрытия и пищи для тысяч видов, находятся под глобальной угрозой из-за прибрежной застройки, загрязнения и изменения климата. Ученые оценивали состояние этих местообитаний в масштабе нескольких лет или десятилетий, но изучение их на протяжении столетий или тысячелетий было гораздо более сложной задачей.

Исследователи из Университета Флориды использовали современные и ископаемые раковины животных, обитающих в зарослях морских трав, чтобы оценить возраст этих лугов. Работа показала, что они являются не временными участками подводных зарослей, а удивительно стабильными во времени экосистемами.

Также было обнаружено, что луга морских трав были домом для гораздо более богатого разнообразия животных, чем голые песчаные участки морского дна. Это подчеркивает важность морских трав как критически важных долгосрочных резервуаров биоразнообразия в прибрежных экосистемах.

«Это еще одна причина выступать за сохранение и защиту морских трав», — сказал ведущий автор исследования Александр Чаллен Хайман. «Это исследование подчеркивает, насколько жизненно важны морские травы как места обитания. Они не только являются очагами биоразнообразия, но и остаются стабильными очагами с течением времени».

Луга морских трав преобразуют окружающую среду: замедляют энергию волн, улучшают качество и прозрачность воды, накапливают углерод и стабилизируют морское дно. Смягчая внешние воздействия, луга привлекают разнообразных рыб, птиц, морских млекопитающих, беспозвоночных и водоросли. Во Флориде они служат питомниками для примерно 70% рыбы, которую ловят и употребляют в пищу жители штата, а также являются основным рационом ламантинов и зеленых морских черепах.

Однако морские травы — одни из наиболее угрожаемых экосистем планеты. Исследование 2009 года показало, что с 1879 года площадь картографированных лугов морских трав в мире сократилась примерно на 29%, и темпы потерь ускоряются.

Чтобы понять, как луга менялись с течением времени, ученые обратились к зарождающейся области консервационной палеобиологии, которая добавляет данные палеонтологической летописи к исследованиям современных экосистем.

«У нас нет машины времени, чтобы посетить прибрежные регионы прошлого и подтвердить, что там была морская трава», — сказал Михаэль Ковалевски, главный исследователь проекта. «Но мы можем использовать раковины как способ заглянуть в то, как функционировали эти местообитания до промышленной революции, и сохраняются ли они с течением времени или появляются, а затем исчезают».

Экологи часто могут оценить состояние и биоразнообразие современных морских экосистем, просто изучая местное сообщество моллюсков — таких животных, как улитки, слизни, устрицы и мидии. Для палеонтологов, таких как Ковалевски, ископаемые раковины моллюсков также могут быть порталом в глубокое прошлое экосистемы.

«Моллюски многочисленны, разнообразны, экологически важны и очень хорошо представлены в палеонтологической летописи, — сказал он. — Их часто можно определить до вида только по раковинам. Мертвые особи — мощные рассказчики о том, что ранее жило в экосистеме».

Команда собрала и идентифицировала более 50 000 раковин из лугов морских трав и открытых песчаных участков в регионе Биг-Бенд на побережье Мексиканского залива во Флориде — одной из самых нетронутых прибрежных экосистем США. Раковины представляли как живые, так и мертвые сообщества моллюсков. Радиоуглеродное датирование показало, что 40% раковин старше 500 лет, а самой старой раковине почти 2000 лет.

Сравнивая обилие и тип старых раковин с живыми видами, команда могла понять, изменилась ли конкретная среда обитания. Если два сообщества были похожи, то, вероятно, современная и древняя среда обитания также были схожи. Но если исследователи видели несоответствие, они понимали, что среда обитания со временем изменилась.

«Если вы находитесь в пустыне, окруженной змеями, кактусами и койотами, но копаете вниз и находите кости кита, вы предположите, что произошли большие изменения в среде обитания», — пояснил Хайман. «Здесь работает тот же принцип».

Исследователи обнаружили, что живые и мертвые сообщества моллюсков в лугах морских трав совпадают. Это говорит о том, что изученные заросли морских трав росли в одном и том же месте на протяжении веков или дольше.

«Лоскутное одеяло из открытых песчаных участков и лугов морских трав, которое мы видим сегодня, — это не преходящая, постоянно меняющаяся мозаика», — сказал Ковалевски. «Наши данные свидетельствуют о том, что морские травы не перемещаются и не меняют местоположение кардинально».

Сообщества моллюсков также были гораздо более однородными от луга к лугу по сравнению с сообществами на открытых песчаных участках, которые сильно различались в зависимости от места и времени. Хайман отметил, что, хотя морские травы обеспечивают структурную стабильность, песчаные участки гораздо более уязвимы для штормов или необычных изменений местных условий, что делает их сообщества более изменчивыми.

«Песок не может смягчать физические крайности так, как это делают морские травы, — сказал он. — Стабильность лугов морских трав, вероятно, способствует их биоразнообразию и продуктивности».

Результаты исследования имеют глубокие последствия для охраны природы и управления, заявил главный научный сотрудник Флориды Том Фрейзер, соавтор статьи.

«Если мы не сможем предотвратить потерю морской травы на определенной территории, мы, возможно, не сможем компенсировать эту потерю, пытаясь создать новый луг в другом месте, — сказал он. — Это осознание лишь усиливает необходимость немедленных действий, направленных на улучшение качества воды в эстуариях и прибрежных водах по всему штату».

«Луга имеют глубокие исторические корни, — добавил Ковалевски. — Если это так, то в самом местоположении есть что-то бесценное, а не только в самой морской траве».