Сокращение возрастного распределения нерестящегося лосося вызывает опасения по поводу устойчивости к изменению климата

Возвращаясь на нерест в реку Сакраменто в разном возрасте, чавыча снижает потенциальное воздействие неблагоприятного года и повышает стабильность своей популяции перед лицом климатической изменчивости. К такому выводу пришли учёные из Калифорнийского университета в Санта-Круз и NOAA Fisheries.

К сожалению, нерестящаяся чавыча становится всё моложе и концентрируется в меньшем количестве возрастных групп, при этом самые старшие возрастные классы в последние годы встречаются редко. Новое исследование, опубликованное в Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, предполагает, что изменения в методах работы рыбоводных заводов и управлении рыболовством могут помочь восстановить возрастную структуру популяции лосося и сделать её более устойчивой к изменению климата.

Исследователи сосредоточились на осенней чавыче реки Сакраменто, которая вносит значительный вклад в промысел лосося в Калифорнии и южном Орегоне. Эта популяция особенно уязвима к последствиям всё более сильных засух, вызванных изменением климата.

«По мере того как климатические условия становятся более изменчивыми, с большими крайностями осадков и засухи, мы увидим более выраженную динамику популяции по принципу "бум-спад", если не начнём восстанавливать возрастную структуру популяции, которая может распределить эффекты хороших и плохих лет во времени», — сказал старший автор Эрик Палковакс, профессор экологии и эволюционной биологии.

Если большая часть лосося возвращается на нерест в одном возрасте, один плохой год может оказаться разрушительным для всей популяции. Распределение риска по нескольким годам — пример того, что экологи называют «эффектом портфеля», подобно финансовому портфелю, распределяющему риск между несколькими инвестициями.

Первый автор Пол Карвалью, научный сотрудник программы, объяснил, что молодь лосося особенно уязвима к последствиям засухи во время миграции из пресноводных рек и ручьёв в океан.

«Мы сосредоточились на влиянии засухи на выживаемость молоди лосося, но засушливые условия также могут увеличить смертность возвращающихся взрослых особей во время миграции вверх по течению на нерест», — сказал он.

Карвалью разработал модель жизненного цикла популяции осенней чавычи реки Сакраменто, чтобы смоделировать влияние различных сценариев засухи и других переменных на популяцию. Модель была основана на данных полевых исследований, таких как работы учёных NOAA Fisheries, которые количественно оценили взаимосвязь между речным стоком и выживаемостью молоди лосося.

Модель позволила исследователям оценить влияние различных механизмов, которые могут влиять на возрастную структуру популяции. Сто лет назад большинство нерестящегося лосося, возвращавшегося в бассейн реки Сакраменто, были четырёхлетними, а некоторым было до шести лет. Однако сегодня шестилетние рыбы наблюдаются редко, и большинство нерестящихся особей — трёхлетние.

«Исторически вы бы видели огромных лососей, возвращающихся в более старшем возрасте, но за последнее столетие они стали меньше и моложе, — сказал Палковакс. — Доминирующим возрастным классом теперь являются трёхлетки, и даже пятилетних особей очень мало, так что произошёл большой сдвиг в возрастной структуре».

Уменьшение размера и возраста при созревании — классическая картина эволюции, вызванной рыболовством. Высокая смертность старших рыб приводит к отбору в пользу рыб, созревающих в более раннем возрасте, потому что рыба, умирающая до нереста, не передаёт свои гены. Однако давление рыболовства — не единственный фактор, влияющий на изменения в возрастной структуре популяции лосося. Практика рыбоводных заводов также может непреднамеренно приводить к отбору на более раннее созревание.

«Совершенно очевидно, что текущая практика рыбоводных заводов приводит к возвращению очень однородных популяций в возрасте трёх лет, — сказал Палковакс. — Вместо производства однородного продукта лучше было бы увеличить разнообразие возрастной структуры, отбирая более старых, крупных рыб и обеспечивая попадание как можно большего их числа в нерестовую популяцию».

Карвалью отметил, что улучшение возрастной структуры популяции за счёт отбора рыб, которые проводят больше лет в море (задержанное созревание), будет наиболее эффективным в сочетании со снижением уровня вылова.

«Поскольку рыба дольше остаётся в океане, она дольше подвергается воздействию рыболовства и других причин смертности, поэтому это уменьшает количество особей, возвращающихся на нерест, если не снизить давление рыболовства на эти старшие возрастные классы», — сказал он.

В целом результаты показывают, что поддержание или увеличение возрастной структуры за счёт снижения смертности и задержанного созревания улучшает стабильность популяции лосося, смягчая негативные последствия засухи и делая популяцию более устойчивой в условиях всё более изменчивого климата.

«Независимо от механизма, будь то снижение смертности или задержанное созревание, увеличение разнообразия возрастной структуры повысит стабильность популяции», — заключил Карвалью.