Модель для отслеживания икры азиатского карпа, инвазивного вида
Исследователи из Университета Иллинойса и Геологической службы США разработали новую модель для отслеживания икры азиатского карпа. Этот инструмент поможет точнее определять стратегии контроля над быстро растущей популяцией этого инвазивного вида, угрожающего Великим озёрам.
Азиатские карпы (обобщающий термин для нескольких инвазивных видов) стали бичом бассейна реки Миссисипи и постепенно распространяются в сторону Великих озёр. Они агрессивно конкурируют за пищу с аборигенными видами, а одна рыба может откладывать миллионы икринок в год. При таком экспоненциальном росте популяции азиатские карпы могут стать доминирующим видом в системе Великих озёр, что способно нанести серьёзный экономический ущерб судоходству и рыболовству в регионе.
Как работает модель FluEgg
Новая модель, названная Fluvial Egg Drift Simulator (FluEgg), отслеживает кладку икры с течением времени по мере её движения вниз по течению. Карпы нерестятся в турбулентных водах, например, у плотин и водосбросов. Для создания крупной популяции в Великих озёрах им пришлось бы покидать озёра и нереститься в притоках с быстрым течением, где много турбулентности. Икра должна оставаться во взвешенном состоянии в потоке, чтобы вылупиться — если она осядет на дно, то погибнет.
«Задача в том, чтобы из этих миллионов икринок понять, сколько в итоге вылупится? Нашей задачей было найти способ смоделировать этот процесс от точки нереста и далее вниз по течению», — говорит профессор Марсело Гарсия.
FluEgg — первая модель, которая учитывает как детальную гидродинамику реки или ручья (температуру, скорость потока, турбулентность), так и биологические данные о развитии икры и изменении её размера и плотности.
«Модель помогает ответить на вопрос: если карп отнерестился в определённом месте, как икра будет рассеиваться вниз по течению? Она опустится на дно? Вылупится ли до того, как достигнет Великих озёр?» — объясняет Татьяна Гарсия, первый автор статьи.
Практическое применение: река Сандаски
Исследователи использовали FluEgg для оценки реки Сандаски в Огайо, притока озера Эри. Используя гидродинамические данные, собранные USGS, они обнаружили, что река Сандаски действительно может служить местом размножения азиатского карпа в озере Эри в самые тёплые летние месяцы. Это стало неожиданностью, поскольку ранее считалось, что река слишком коротка для поддержания развития икры до вылупления.
«Мы показали, что при правильной температуре река Сандаски может поддерживать нерест и развитие икры до вылупления. Эти данные показывают, что азиатский карп может нереститься в большем количестве притоков Великих озёр, чем предполагалось ранее», — отметила гидролог USGS Элизабет Мёрфи.
Дальнейшие планы
В дальнейшем исследователи планируют использовать FluEgg для оценки большего числа притоков и проводить эксперименты с искусственной икрой для дополнительной настройки модели. Этот инструмент позволит управляющим ресурсами принимать более обоснованные решения на основе данных и реальных условий рек, оптимизируя усилия по контролю над инвазивным видом.