Исследование может расширить инструментарий менеджеров природных ресурсов
Крупное исследование учёных из Виргинского института морских наук (VIMS) показывает, что многие разнообразные виды рыб Чесапикского залива — независимо от того, питаются ли они зоопланктоном, другими рыбами или донными беспозвоночными — демонстрируют сходные годовые тенденции в общем показателе их здоровья.
Профессор VIMS Роб Латур заявляет, что исследование предоставляет «полезные индикаторы здоровья рыб в пространственно-временных масштабах, подходящих для управления экосистемой залива». Соавторами исследования, опубликованного в Marine Ecology Progress Series, выступили его коллеги Джим Гартланд и Крис Бонзек.
Учёные руководят программой ChesMMAP — траловым мониторингом, запущенным в VIMS в 2002 году. Ежегодно исследователи отбирают пробы молоди и взрослых рыб по всему заливу во время 10–15-дневных экспедиций, проводимых через месяц с марта по ноябрь. Цели — оценить численность, распределение и сезонные миграции промысловых, рекреационных и экологически значимых рыб, а также изучить трофические связи, анализируя содержимое желудков всех отобранных видов.
В данном исследовании команда ChesMMAP рассчитала средний «индекс упитанности» для каждого года с 2002 по 2015 для 16 распространённых видов залива. Для этого вес делили на длину для тысяч рыб перед их выпуском обратно в воду — чем больше вес для рыбы заданной длины, тем выше индекс.
«Показатели упитанности у рыб чем-то похожи на индекс массы тела, который врачи используют для оценки здоровья человека, — говорит Латур. — Мы используем их для оценки общего благополучия рыбы, поскольку они указывают на её энергетические резервы. На уровне популяции лучшая упитанность связана с повышенной выживаемостью, репродуктивным успехом и устойчивостью к промысловому давлению».
Результаты показали, что годовые тенденции индекса упитанности были удивительно согласованными среди изученных видов: относительно высокие значения в начале 2000-х, низкие в середине 2000-х и последующий рост до пика в более поздние годы. «Хотя упитанность отдельных видов варьировала в зависимости от сезона и района залива, мы обнаружили, что годовые тенденции были замечательно согласованными на уровне сообщества», — отмечает Латур.
Затем команда проанализировала, как наблюдаемые тенденции соотносятся с изменениями качества воды, доступности пищи и климатических факторов в заливе. Было обнаружено значительное сходство между тенденциями упитанности и годовыми изменениями уровня фотосинтетического пигмента хлорофилла-a, который часто используют как меру обилия фитопланктона в основании пищевой цепи.
Для большинства видов корреляция была положительной — чем больше планктона для поддержки пищевой цепи в данном году, тем здоровее рыбы. Но для двух видов — полосатого окуня и алозовидной сельди — наблюдалась обратная зависимость. Для окуня учёные предполагают, что условия, дающие высокий уровень хлорофилла-a, могут также поддерживать более крупные популяции, приводя к перенаселению и болезням. Для сельди предполагается, что обилие добычи в заливе может достигать пика уже после того, как взрослые особи завершили ежегодную миграцию в прибрежные воды.
Латур отмечает, что корреляция между обилием фитопланктона и упитанностью рыб, будь она положительной или отрицательной, позволяет использовать измерение последней как полезный инструмент для менеджеров ресурсов. «Определив референтный уровень упитанности — то есть желаемый уровень общего здоровья вида — мы могли бы использовать данные ChesMMAP для расчёта годовой оценки и сравнения с эталоном. Это дало бы представление о тенденциях здоровья залива и статусе восстановительных мероприятий».
Таким образом, упитанность рыб может расширить и улучшить набор индексов, которые в настоящее время используют федеральные и государственные менеджеры для мониторинга здоровья залива. К ним относятся другие биологические индексы (обилие и распределение подводной растительности и донных беспозвоночных) и физические индексы (прозрачность воды, уровень растворённого кислорода и питательных веществ).
В перспективе Латур и коллеги хотели бы изучить, как можно использовать обширные данные ChesMMAP для создания других производных от рыб показателей здоровья залива.
«Существуют потенциально десятки других индикаторов, которые мы могли бы использовать для получения более многомерной картины экосистемы, — говорит Латур. — Средняя длина, средний вес, максимальный вес, изменения возраста созревания и меры плотности популяции — это лишь некоторые. Есть целый перечень других показателей, которые можно включить в работу».