Сдвиги в распространении морских видов отражают локальные климатические условия
Изменение климата привело к сдвигам в ареалах и глубинах обитания многих морских видов. Эти сдвиги не были однородными и иногда происходили с разной скоростью и не так, как ожидалось. Основным объяснением этих изменений считались биологические различия между видами, но новое исследование предполагает, что их с большей вероятностью вызывают локальные климатические условия.
В исследовании, опубликованном 13 сентября в журнале Science, учёные из США и Канады пришли к выводу, что климатическая скорость — скорость и направление смещения климата в конкретном регионе — объясняет наблюдаемые сдвиги в распространении видов гораздо лучше, чем биологические или видовые характеристики.
Команда собрала данные за четыре десятилетия с исследовательских судов по рыбам и беспозвоночным, проведённых вокруг континентальных шельфов Северной Америки Национальной службой морского рыболовства NOAA (NOAA Fisheries) и Департаментом рыболовства и океанов Канады (DFO).
Исследования охватили девять регионов, включая северо-восточный континентальный шельф США, Мексиканский залив, залив Аляска и восточную часть Берингова моря, а также атлантическое побережье Канады. Покрыв около 3,3 млн кв. км, эти районы были обследованы с помощью донных траловых съёмок, собравших 60 394 пробы в период с 1968 по 2011 год. В съёмках было зафиксировано 128 млн организмов из 580 популяций 360 видов или видовых групп, вместе называемых таксонами.
"Это первый случай, когда мы объединили данные рыболовства США и Канады с атлантического, тихоокеанского побережий и побережья Мексиканского залива Северной Америки в таком масштабе", — сказал соавтор исследования Майкл Фогарти, биолог по рыболовству из Лаборатории Вудс-Хоул Северо-восточного научного центра рыболовства NOAA (NEFSC). — "Сдвиги в распространении видов были не всегда интуитивными или ожидаемыми. Например, американский омар сместился на север на северо-востоке США, в то время как большой скат сместился на юг у западного побережья, а тихоокеанская треска на Аляске осталась практически на том же месте".
Многие морские и наземные виды не реагируют на изменение климата так, как ожидалось. Чтобы понять почему, авторы измерили сдвиги ареалов, изучили региональные изменения температуры и учли географические ограничения. Например, у Мексиканского залива есть восточно-западная береговая линия, которая не позволяет видам смещаться на север в ответ на потепление вод. Там виды сместились глубже, в более прохладные придонные воды.
Проанализировав большие наборы данных, исследователи смогли определить предпочитаемую температуру для каждого вида, куда сместились эти температурные условия, а затем куда переместился сам вид. Они обнаружили, что многие виды соответствовали этим сдвигам во времени в том, что они назвали "сложной мозаикой локальных климатических скоростей".
По всем таксонам 74% сместили широту в том же направлении, что и климатическая скорость, и 70% сместили глубину обитания в том же направлении. Аналогично, 73% сдвигов к более низким широтам и 75% сдвигов на меньшую глубину объяснялись климатической скоростью. Локальные вариации окружающей среды оказались гораздо более точным предиктором сдвигов видов, чем различия в жизненных циклах видов и другие факторы.
"Мир меняется, и это включает экологию океанов", — сказал Фогарти, возглавляющий Программу оценки экосистем NEFSC. — "Температура океана не одинакова от поверхности до дна. Исследование за исследованием показывают, что изменение климата влияет на мировое рыболовство, и нам нужно осознавать эти изменения и начать адаптироваться к ним".
Авторы предполагают, что морские виды могут смещаться быстрее, чем наземные, потому что в морской среде меньше барьеров для расселения, и виды могут более полно искать свою температурную нишу. Однако быстрые сдвиги ареалов фундаментально реорганизуют морские сообщества, что приведёт к конфликтам в рыболовстве через границы и вызовам для традиционных подходов к управлению.
"Мы продолжим наблюдать сдвиги в ареалах морских популяций, и эти сдвиги изменят экосистему, тех, кто ловит эти виды, включая прибрежные сообщества, поддерживающие рыболовство, и системы управления, регулирующие рыболовство", — сказал Фогарти. — "Мы можем начать прогнозировать климатические скорости и использовать эти прогнозы как инструмент в управлении рыболовством в будущем".
Помимо Фогарти, среди авторов исследования — ведущий автор Малин Пински, Хорхе Сармьенто и Саймон Левин из Принстонского университета, а также Борис Ворм из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия, Канада.