Исследование ручьевой форели выявило главный фактор давления изменения климата

Результаты 15-летнего исследования факторов, влияющих на численность популяции восточной ручьевой форели в условиях изменения климата, показывают, что высокие летние температуры воздуха оказывают значительное влияние, особенно на самую мелкую молодь и икру, которые наиболее важны для обилия дикой форели в ручьях.

По словам соавтора Бена Летчера, биолога по рыболовству из Геологической службы США (USGS), «потребовались годы отбора проб в четырех ручьях и отслеживания более 15 000 отдельных рыб, но мы считаем, что можем объяснить около 90% ежегодных колебаний численности. Суть в том, что высокие летние температуры — это плохо. Это неудачно, поскольку ожидается, что летняя температура воздуха будет повышаться с изменением климата, а экстремальные дожди также участятся, особенно весной, когда уязвимая икра вылупляется, а молодь появляется».

«Эти две тенденции идут в неправильном направлении для этого конкретного вида», — добавляет он. Летчер и его коллеги прогнозируют, что если потепление климата пойдет по прогнозируемому сценарию, а форель не эволюционирует, то уже через 15 лет эти рыбы-индикаторы холодноводных ручьев могут исчезнуть из исследуемого ручья. «Если они смогут эволюционировать, они могут как минимум удвоить свою способность оставаться в ручье», — отмечает он.

Ожидается, что результаты, опубликованные на этой неделе в текущем выпуске журнала Global Change Biology, помогут некоммерческим природоохранным организациям, а также государственным и федеральным управляющим дикой природой выявлять, определять приоритеты и защищать места обитания, где с наибольшей вероятностью будут рыбы в будущем.

Чтобы определить, как климат влияет на численность рыб в ручьях, Летчер и его коллеги из UMass Amherst, USGS, Лесной службы Министерства сельского хозяйства США (USDA Forest Service) и Оксфордского университета (Англия) изучали местную ручьевую форель в небольшом холодноводном основном русле с тремя притоками в западном Массачусетсе, возможно, «самом изученном форелевом ручье в мире» длиной около 1 километра.

С 2000 года они отбирали пробы популяций и метили отдельных рыб, чтобы понять взаимосвязь между гибелью рыб, рождаемостью, их перемещением в ручей и из него, а также такими факторами, как температура воздуха и воды, расход воды в ручье, количество осадков и засуха по сезонам. Используя небольшие кусочки плавников тысяч отдельных рыб, исследователи также изучают поколения, чтобы увидеть, могут ли они эволюционировать и решить эту проблему.

Летчер объясняет, что недавняя статья этой группы представляет собой второй этап их количественной модели этой ручьевой системы. Она объединяет данные о росте, перемещении и выживаемости рыб с температурой и расходом воды в каждом из четырех ручьев в каждый из четырех сезонов года.

«Климат воздействует через дождь и расход воды в ручье, а также через температуру воздуха и воды в ручье. Наша задача — перейти от климата к ручью, а затем к рыбе», — указывает он. «Проще говоря, двумя основными движущими силами являются расход воды и температура. Если мы сможем понять эту связь, то сможем прогнозировать от климата к рыбе. Эта статья сводит все это в одну сложную, но интегрированную модель, которая учитывает все эти факторы. Результатом является прогноз, основанный на наилучших доступных знаниях».

Точки данных плотные, добавляет он. «Очень трудно обнаружить эффекты современного изменения климата, но мы это сделали. Потребовалось исследование такой сложности, чтобы раскрыть эти очень сложные взаимосвязи, но поскольку мы можем объяснить большую часть изменчивости в системе, я уверен в результатах».

«Если бы мы рассматривали только это исследование само по себе, у меня было бы меньше уверенности в выводе. Но у нас также есть данные исследований в других областях, и все они указывают на те же общие выводы. Данные из других штатов и других экспериментов соответствуют нашей модели и совпадают с наблюдаемым нами снижением численности при более высоких летних температурах воздуха и более экстремальных весенних паводках».

Летчер говорит, что управляющие дикой природой, земельные трасты и природоохранные группы могут многое сделать, чтобы помочь восточной ручьевой форели в будущем, включая высадку большего количества деревьев, дающих тень, вдоль берегов рек, добавление бревен в ручьи и обеспечение того, чтобы не слишком много колодцев забирали холодную родниковую воду из водосборного бассейна. Он разрабатывает веб-приложение, чтобы помочь таким группам интерпретировать и понимать это и другие исследования той же научной группы.