Как вымершая стеллерова корова влияла на леса водорослей
Миллионы лет стеллерова корова — морское млекопитающее весом в четыре тонны, родственник ламантина, — формировала леса бурых водорослей (кельпа) вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки. Она поедала огромное количество водорослей из верхнего яруса, позволяя свету стимулировать продуктивность в подлеске.
В статье, опубликованной в Frontiers in Ecology and Evolution, исследователи из Калифорнийской академии наук показали, как могли выглядеть исторические леса водорослей в присутствии этого морского мегатравоядного, вымершего в 1700-х годах всего через 27 лет после первой встречи с европейцами из-за хищнической охоты. Учёные предлагают учитывать его отсутствие в усилиях по сохранению кельповых лесов.
«Когда леса водорослей эволюционировали миллионы лет назад, существовали крупные морские травоядные, подобные стеллеровой корове, которые сейчас вымерли. Поэтому, когда мы говорим о причинах их повсеместного сокращения, мы, возможно, упускаем важный компонент», — говорит куратор Академии Питер Рупнарин.
Склонность оценивать современные экосистемы на основе их недавнего прошлого известна как синдром смещающейся базовой линии и может искажать представление о том, как экосистема существовала на протяжении гораздо более длительных периодов.
Новый подход: Прошлое-Настоящее-Будущее
Чтобы избежать ловушек синдрома смещающейся базовой линии, исследователи предлагают подход «Прошлое-Настоящее-Будущее» (ПНБ). Вместо оценки экосистемы на основе её текущего состояния, подход ПНБ объединяет исторические данные (музейные образцы, ископаемые записи), традиционные экологические знания коренных народов и современные научные данные. Это позволяет создавать более точные математические модели для эффективного сохранения.
Обнаружение «эффекта морской коровы»
Исследователи построили математическую модель, используя исторические и современные данные, чтобы смоделировать реакцию экосистемы в различных сценариях. После калибровки модели они добавили в неё стеллерову корову.
Ключевые результаты моделирования:
- Присутствие морской коровы, объедавшей верхний ярус, приводило не к доминированию кельпа, а к балансу между кельпом и водорослями (algae), так как больше света достигало дна.
- Водоросли могли бы служить дополнительным источником пищи для морских ежей, потенциально снижая их давление на кельп.
- Леса водорослей с морской коровой были более устойчивыми: даже при неблагоприятных условиях (потепление океана, болезни) они реже переходили в состояние «пустошей», доминируемых ежами, а если и переходили, то быстрее восстанавливались. Этот феномен был назван «эффектом морской коровы».
«Если наша модель будет дополнительно подтверждена экспериментами, это позволит нам повысить устойчивость лесов водорослей, моделируя эффективность различных вмешательств», — отмечает Рупнарин. — Например, выборочный сбор верхних слоёв кельпа мог бы воссоздать роль, утраченную со стеллеровой коровой».