Колебания запасов рыбы зависят от температуры морской воды

Годовые колебания температуры морской воды частично ответственны за гораздо более медленные подъемы и спады численности популяций морских рыб. К такому выводу пришло всемирное исследование с участием Вагенингенского университета. Биологи веками наблюдали медленные колебания запасов рыбы, но их причины оставались неясны. Это исследование показывает, что колебания в масштабе десятилетий естественным образом присутствуют в популяциях рыб из-за их чувствительности к температуре воды.

Реакция популяции рыбы на температуру зависит от продолжительности жизни вида и его положения в пищевой цепи. Для короткоживущих рыб, питающихся планктоном, благоприятный год с точки зрения климата быстро приводит к росту популяции. Этот эффект значительно медленнее у долгоживущих хищных рыб.

Изменение климата

Результаты могут дать представление о влиянии изменения климата на популяции морских рыб. Изменение климата приведет не только к постепенному повышению температуры морской воды, но и к более сильным годовым колебаниям популяций рыб. Исследователи также провели симуляции с использованием сценариев изменения климата. Исследователь Вагенингенского университета Питер ван дер Слин, руководивший исследованием, заявляет: "Симуляции не вселяют надежды: изменение климата может вызвать более сильные колебания запасов рыбы, что повлияет на функционирование морских экосистем и рыболовство".

Годовые кольца в костях рыб

Основой для этого исследования послужила работа по изучению годичных колец у рыб. Ван дер Слин говорит: "Это может звучать странно — годичные кольца рыб, но рыбы, как и деревья, тоже образуют годичные кольца. Они делают это в своих 'отолитах' — костных структурах, аналогичных нашим слуховым косточкам. Хороший год для рыбы приводит к широкому кольцу; плохой год — к узкому". На основе данных о годичных кольцах исследователи установили связь между температурой морской воды и ростом рыб. "Мы использовали методы, аналогичные тем, что применяются для измерения годичных колец деревьев", — объясняет Ван дер Слин. "Было откровением обнаружить, насколько чувствителен рост рыб к колебаниям температуры. У некоторых изученных видов рыб паттерны роста отолитов на протяжении жизни почти идеально совпадали с климатическими паттернами".

Однако это не объясняло медленные колебания в популяциях рыб: "То, что делает отдельная рыба с точки зрения роста, не обязательно совпадает с ростом популяции в целом. Было проведено много теоретических исследований о влиянии демографических факторов (таких как продолжительность жизни вида) на колебания плотности популяции. Мы объединили эти идеи с нашими результатами по отолитам рыб".

Следующим шагом исследователей было масштабирование роста отдельных рыб до уровня популяций. Ван дер Слин говорит: "Из-за нехватки данных для тысяч видов морских рыб, которых мы хотели изучить, мы построили простые математические модели. Они симулируют влияние годовых колебаний температуры на популяции рыб, основываясь на предполагаемой продолжительности жизни и положении в пищевой цепи. Мы были удивлены, увидев, что смоделированные нами медленные колебания запасов рыбы очень хорошо совпали с наблюдаемыми колебаниями".

Исследование опубликовано в Communications Biology.