Резкие изменения в составе рыбного населения за 40 лет в эстуарии Эльбы
Исследование, охватывающее почти четыре десятилетия, показывает чёткую картину трансформации сообществ рыб в эстуарии Эльбы. Учёные из Института Лейбница по изучению изменений биоразнообразия (LIB) совместно с Гамбургским университетом проанализировали данные с 1984 по 2022 год.
Докторант LIB Джесси Тайлен исследовал, как экологические факторы за четыре десятилетия повлияли на запасы ключевых видов рыб. Результаты его работы недавно опубликованы в журнале Estuarine, Coastal and Shelf Science.
На пяти станциях вдоль градиента солёности Эльбы проводились стандартизированные ежеквартальные съёмки для регистрации видового состава, численности рыб и соответствующих параметров окружающей среды. Отбор проб проходил во все четыре сезона, отражая сезонные сдвиги в сообществах рыб. С помощью статистических методов были выявлены долгосрочные тенденции и корреляции между факторами среды и составом ихтиофауны.
Восстановление и резкий спад
Результаты сначала показывают фазу восстановления с 1980-х годов примерно до 2010 года. Улучшение качества воды в тот период способствовало росту рыбных запасов, особенно корюшки (Osmerus eperlanus). Однако с 2010 года численность резко сократилась: общий запас рыбы уменьшился более чем на 90%. Наряду с корюшкой серьёзно пострадали такие виды, как финта (Alosa fallax), речная камбала (Platichthys flesus) и обыкновенный ёрш (Gymnocephalus cernua).
Затронуты все стадии жизни: для многих видов снизилась численность личинок и молоди. Причины включают заиление важных нерестилищ и питомников. У молоди судака (Sander lucioperca), а также у полувзрослых и взрослых особей ерша наблюдалось снижение темпов роста.
За тот же период некоторые морские виды, такие как сельдь и мерланг, увеличили численность, что указывает на структурный сдвиг в ихтиофауне, более типичный для макроприливных эстуариев, характеризующихся большим диапазоном приливов.
Факторы окружающей среды
«Долгосрочные изменения в запасах рыбы в эстуарии Эльбы можно тесно связать с рядом экологических факторов. В то время как значительное улучшение качества воды в 1990-х годах способствовало восстановлению многих видов, в последние годы условия явно ухудшились», — объясняет Тайлен.
Ключевой фактор — рост содержания взвешенных частиц в результате углубления эстуария Эльбы и дноуглубительных работ. Процессы седиментации заилили важнейшие питомники, а высокая мутность затрудняет питание. Снижение речного стока из-за меньшего количества осадков также усугубило проблему с наносами.
Из-за меньшего стока из эстуария вымывается меньше отложений. Кроме того, солёность возрастает в районах, которые ранее были менее солёными, нарушая экологический баланс. Кислородное голодание в летние месяцы создаёт дополнительный стресс для водных организмов.
Исследование служит примером того, как антропогенные вмешательства изменяют условия среды в мезоприливных эстуариях (устьях рек, формируемых умеренным диапазоном приливов) и, в свою очередь, влияют на ихтиофауну. «Наши данные показывают, что рыбные запасы испытывают долгосрочное давление, когда их среда обитания подвергается стрессу из-за изменений окружающей среды», — говорит Тайлен.
Результаты открывают возможности для дальнейших исследований, например, в рамках совместной исследовательской группы 2530 «Роль биоты в углеродном цикле эстуариев». Запланированные проекты включают мезокосмные эксперименты, имитирующие естественные условия, для изучения конкретных факторов среды, таких как наличие пищи или солёность. Исследования по проектированию мелководных боковых водоёмов также могут дать важную информацию для создания новых питомников.
Значение для охраны природы
Исследование подчёркивает ценность долгосрочных наборов данных для понимания взаимосвязи между изменением окружающей среды и биоразнообразием. Только с помощью непрерывного мониторинга можно выявлять тенденции и разрабатывать эффективные стратегии для защиты важных местообитаний, таких как эстуарий Эльбы.
«Наши данные демонстрируют, что структуры сообществ рыб заметно меняются на протяжении десятилетий, когда их среда подвергается постоянным изменениям», — подчёркивает Тайлен. «Эти знания имеют решающее значение для разработки целенаправленных природоохранных мер для эстуария Эльбы».
Докторское исследование Тайлена в LIB и Гамбургском университете даёт ключевое представление о динамике популяций рыб в контексте изменения окружающей среды. Исследование было разработано и проведено Тайленом совместно с проф. д-ром Ральфом Тилем (LIB/Гамбургский университет). Отбор проб проводили Тайлен, Тиль, д-р Виктория Сарразин, д-р Елена Хаутен и д-р Рафаэль Колль из исследовательской группы.