Закисление океана: Сельдь может получить выгоду от изменённой пищевой цепи
Молодь рыб должна быстро научиться ловить добычу и избегать врагов. На этой стадии жизни она также высокочувствительна к факторам среды: температуре, содержанию кислорода и pH воды. Эти факторы глобально меняются: температура растёт, содержание кислорода в океане снижается, а больше CO2 из атмосферы растворяется в морской воде, образуя угольную кислоту и понижая pH. Косвенно повышенный CO2 также влияет на выживаемость личинок рыб, изменяя их кормовую базу.
Учёные из Германии, Швеции и Норвегии под руководством Центра океанических исследований GEOMAR (Киль) исследовали, как сочетание этих двух эффектов закисления океана может повлиять на выживание и рост личинок сельди. Эксперимент показал, что сельдь может получить выгоду от вызванного закислением изменения пищевой сети. «Похоже, что в будущем закисленном океане сельдь получит преимущество перед другими, более чувствительными видами», — говорит ведущий автор исследования доктор Михаэль Ссват (GEOMAR).
Учёные проверили реакцию молоди сельди на закисление океана, выращивая её в полноценной пищевой сети при современных и прогнозируемых уровнях CO2. Для этого использовались пелагические мезокосмы KOSMOS, установленные в 2013 году в шведском Гулльмарс-фьорде. «Мезокосмы заключают в себе 50 кубометров морской воды со всеми естественно присутствующими планктонными организмами, как в огромной пробирке», — поясняет соавтор работы профессор Ульф Рибезелль (GEOMAR). Пять мезокосмов были настроены на повышенные концентрации CO2 (прогноз на конец века), а пять оставались контрольными при текущих уровнях CO2.
В мезокосмах с повышенным CO2 наблюдалось более интенсивное цветение водорослей по сравнению с контрольными. «В результате процветал и зоопланктон, а личинки сельди получали выгоду от возросшего количества пищи», — объясняет доктор Ссват. Через шесть недель после вылупления выживаемость личинок сельди в условиях будущего CO2 была почти на 20% выше, чем в современных условиях. «Этот общий положительный эффект закисления океана на личинок сельди был изначально удивительным, так как предыдущие исследования показывали прямое негативное влияние на выживаемость личинок многих других видов рыб», — отмечает соавтор работы доктор Катриона Клеммесен (GEOMAR).
Объяснение неожиданному результату дало параллельное лабораторное исследование, которое показало, что личинки сельди также оказались толерантны к изменениям pH. «Братья и сёстры личинок из мезокосмов были выращены в лаборатории при сопоставимых уровнях pH и CO2, но без вызванных CO2 изменений в пищевой цепи. Это позволило нам отделить прямое влияние закисления на личинок сельди от косвенного влияния через пищевую цепь», — поясняет доктор Ссват, ведущий автор лабораторного исследования, опубликованного в конце января в журнале PLOS ONE.
Толерантность личинок сельди к изменениям pH может быть связана с их жизненной стратегией. «Сельдь нерестится в основном у дна, где естественно преобладают высокие уровни CO2. Вероятно, поэтому она лучше адаптирована к закислению океана, чем другие виды рыб, например, треска, которая нерестится у поверхности», — говорит доктор Клеммесен.
На будущие изменения в выживаемости личинок и целых популяций влияет множество факторов. Помимо закисления океана, на морские сообщества воздействуют рост температуры и перелов. «Но изменения в экосистеме весьма вероятны. Следовательно, высок риск, что прямые и косвенные последствия неконтролируемых выбросов CO2 окажут негативное влияние на рыб», — заключает Ульф Рибезелль.