Размер имеет значение для рыб в меняющемся климате

Изменение климата может оказать резкое влияние на популяции рыб в тропиках, но, согласно новому исследованию, вероятно, увеличит запасы в некоторых более холодных водах.

Хотя общее количество рыбы в мире может сильно не измениться, распределение уловов, вероятно, изменится. Некоторые регионы континентальных шельфовых морей вдали от экватора могут увидеть массовое увеличение количества рыбы, доступной для вылова каждый год, при условии эффективного управления рыболовством. Но в тропических регионах, таких как части восточной Индо-Тихоокеанской области и воды к западу от Южной Америки, доступность рыбы может существенно снизиться.

Миллионы людей зависят от рыбы из прибрежных и шельфовых вод, поэтому, если прогнозы верны, последствия для региональной продовольственной безопасности могут быть серьезными. Например, островное государство Палау в южной части Тихого океана испытало наибольшие потери в «первичной продукции» — то есть в том, сколько солнечного света превращается в живую материю водорослями, которые прямо или косвенно питают почти все остальное в океане. Это напрямую повлияет на количество рыбы в море.

«Индо-Тихоокеанский регион — это горячая точка глобального морского биоразнообразия, и многие люди зависят от этого биоразнообразия», — говорит ведущий автор статьи доктор Джулия Бланшар из Университета Шеффилда. «И, конечно, это регион с другими серьезными проблемами, связанными с изменением климата».

Она добавляет, что еще одна проблемная область — экосистема Гумбольдта к западу от Южной Америки — является одной из самых важных в мире для коммерческого производства рыбной муки, которая затем используется для кормления выращенной на фермах рыбы. Поэтому устойчивое снижение продуктивности рыбы здесь может иметь далеко идущие экономические последствия. Она предупреждает, что необходимо больше исследований. «Эти прогнозы весьма неопределенны, поскольку основаны на климатическом сценарии, который может не реализоваться, и нам пришлось сделать множество упрощающих предположений. Но это первое исследование возможных последствий изменения климата для рыболовства в глобальном прибрежном океане».

Исследование было частью проекта Quest-Fish под руководством профессора Мануэля Баранжа из Плимутской морской лаборатории. В рамках проекта была собрана большая междисциплинарная команда океанографов, экологов и социологов, работающих над прогнозированием последствий изменения климата для морских экосистем, мирового рыболовства и общества.

Предыдущие попытки моделировали изменение распределения конкретных видов, но упускали важную роль, которую крошечные водоросли играют в пищевых сетях. Сложность включения деталей о каждом виде в пищевую сеть заключается в том, что нам не хватает многих экологических знаний, необходимых для охвата этого уровня сложности. Вместо этого ученые решили сосредоточиться на размере животных, присутствующих в этих морских экосистемах.

Известно, что в любой среде мелких животных больше, чем крупных — для поддержки одного льва требуется много антилоп. Этот принцип действует повсеместно, и ученые давно поняли, что существуют фиксированные математические правила, которые, кажется, управляют соотношением организмов разного размера в любой экосистеме. Эти правила особенно применимы к соотношению планктона, мелкой рыбы, крупной рыбы и высших хищников в морских пищевых сетях.

Рассчитав, сколько планктона будет при последних климатических прогнозах МГЭИК, ученые смогли вычислить, сколько энергии будет доступно в экосистеме для поддержки более крупных животных. Затем они преобразовали это в прогнозируемую численность, представив, как пища передается вверх от мельчайшего планктона к самой крупной хищной рыбе.

Они проверили модель, запустив ее для предыдущих лет, а затем сравнив результаты со средними уловами рыбы в разных странах за эти годы. Учитывая простоту их модели, эти данные удивительно близко совпали для многих регионов. Результаты модели, основанной на размере, также удивительно близко согласовывались с результатами более ранних моделей, основанных на распределении видов.

«Мы не ожидали, что наши прогнозы окажутся так близки к их», — говорит Бланшар. «Есть несколько правдоподобных способов смоделировать это, поэтому я была приятно удивлена, что такая простая модель, как наша, может дать реалистичные цифры прошлых уловов и темпов роста рыбы в таком крупном масштабе и в качестве первого шага».

Бланшар и ее коллеги теперь планируют более детальную работу по тестированию и сравнению результатов этих различных моделей, а также по определению источников неопределенности в каждой из них. Она также намерена детально изучить конкретные географические районы, чтобы понять, насколько надежными могут быть прогнозы моделей для местных экосистем, и выяснить, что может их улучшить. Например, модель не учитывала сложность, важную для местных экосистем, таких как коралловые рифы, но запланированные последующие исследования призваны это изменить.

Статья опубликована в Philosophical Transactions of the Royal Society B.