Сильная потеря кораллов приводит к увеличению размера рыб, но снижению оборота энергии на рифах

Исследование на Большом Барьерном рифе показало, что значительная потеря кораллов связана с существенным увеличением размера крупных, долгоживущих травоядных рыб. Однако снижение рециркуляции этой биомассы рыб может сделать экосистему уязвимой для коллапса. Исследование опубликовано в журнале Британского экологического общества Functional Ecology.

Сравнив данные съемок рифа за 2003–2004 и 2018 годы, международная команда исследователей под руководством Университета Джеймса Кука обнаружила, что сильная потеря кораллов (до 83% на некоторых участках) была связана с увеличением биомассы рыб, их продуктивности и потребляемой биомассы. Это означает, что сейчас на рифе больше энергии запасено в виде веса рыб, он способен производить больше рыбной массы, и этих рыб поедают хищники.

Ренато Мораис, ведущий автор исследования, заявил: «Это как если бы сообщество травоядных рыб было масштабировано: более крупные рыбы растут и после смерти обеспечивают больше пищи для хищников. Однако это не обходится без затрат».

Поверхностно увеличение биомассы может показаться положительным с человеческой точки зрения: наличие более крупных рыб после гибели кораллового рифа намекает на стабильную популяцию. Однако исследователи предупреждают, что снижение оборота, или рециркуляции биомассы, на рифе может означать, что эта тенденция, выгодная для крупных рыб, продлится недолго.

«Рыбы не размножились. Вместо этого стало больше крупных рыб и меньше мелких», — сказал г-н Мораис. — «Это говорит о том, что многие из этих долгоживущих травоядных рыб, таких как хирурговые рыбы, которые могут жить до 40 лет, вероятно, уже были там до гибели кораллов, просто выросли. В конечном итоге эти старые рыбы умрут, и, если их не заменят молодые, продуктивность может рухнуть».

Увеличение роста крупных рыб, таких как хирурговые, попугаевые и рыбы-кролики, вероятно, стало возможным благодаря доступности и качеству водорослевого «газона» — предпочитаемой пищи этих травоядных. Эти водорослевые «лужайки» обильно разрастаются на скелетах мертвых кораллов. Восстановление кораллов может привести к сокращению этого источника пищи и коллапсу популяций этих травоядных.

Эрозия мертвых коралловых структур и последующая потеря укрытий для рыб также могут вызвать обвал популяции. Хотя исследователи наблюдали снижение структурной сложности кораллов на изучаемом участке рифа, возможно, оно еще не достигло уровня, при котором биомасса рыб начала бы снижаться.

В период с 2014 по 2017 год рифы вокруг острова Лизард, где проводилось исследование, подверглись двум последовательным массовым обесцвечиваниям и двум сильным циклонам, которые уничтожили популяции кораллов. В совокупности эти события привели к сокращению кораллового покрова на 80% по всему острову.

Предыдущие исследования в основном статично рассматривали влияние потери кораллов на рыб. В этой работе ученые изучили кумулятивные эффекты гибели кораллов с течением времени, используя показатели, часто отсутствующие в исследованиях коралловых рифов: рост рыб, смертность и оборот энергии.

Для сбора данных исследователи провели съемки рыб и бентоса (морского дна) на острове Лизард (Большой Барьерный риф, Австралия) в 2003–2004 годах и спустя 14 лет, в 2018 году. Съемки бентоса позволили количественно оценить покрытие живыми кораллами и водорослевым «газоном». Съемки рыб зафиксировали 12 распространенных семейств рифовых рыб.

Поскольку исследование включает две моментальные оценки с разницей в 15 лет, ученые были ограничены в возможности отслеживать долгосрочные тенденции. «Если бы изменения в энергетическом балансе сообществ рыб на этом рифе произошли между съемками, но не имели долгосрочного эффекта, они остались бы незамеченными», — пояснил г-н Мораис.

Г-н Мораис также предостерегает, что выводы применимы только к одному изученному рифу, и другие рифы могут вести себя иначе, хотя ряд особенностей позволяет предположить, что аналогичные изменения могли произойти и в других местах. Например, увеличение популяций травоядных обычное явление для рифов после гибели кораллов. Сбор аналогичных данных на других рифах поможет установить, так ли это.

Исследователи намерены продолжать наблюдение за этим рифом, чтобы увидеть, произойдут ли новые энергетические сдвиги. «Любые дальнейшие изменения будут зависеть от того, что произойдет с рифом», — сказал г-н Мораис. — «Восстановятся ли кораллы? Или это деградированное состояние сохранится? Затем, заменят ли этих крупных и старых травоядных рыб молодые особи? В этой истории много аспектов, которые предстоит изучить».