Крушение лесов водорослей меняет пищевую сеть и энергетику в заливе Мэн

В то время как леса водорослей сохраняются вдоль скалистого побережья северного Мэна, их обилие на южном побережье за последние десятилетия сократилось на 80%. Их место заняли ковровые водоросли (турф).

Исследование, проведенное учеными из Bigelow Laboratory for Ocean Sciences и опубликованное в Science Advances, показывает, что взаимодействия хищник-жертва и поток энергии на рифах, доминируемых турфом, фундаментально отличаются от оставшихся лесов ламинарии.

Используя визуальные подводные обследования и передовые методы стабильных изотопов, ученые обнаружили, что доминирующие виды хищных рыб получали большую часть своей энергии из ламинарии. Те же виды рыб на рифах с турфом компенсировали потерю ламинарии, переключившись на фитопланктон в качестве источника энергии. Турф-водоросли, несмотря на обилие, не были значительным источником энергии.

Это первое исследование, которое количественно оценило важность углерода, полученного из ламинарии, для пищевой сети в заливе Мэн, и первое, которое проследило поток углерода в этом регионе с помощью новой методики стабильных изотопов на основе аминокислот.

"Мы никогда не знали, что обеспечение энергии было такой критической функцией лесов ламинарии в заливе Мэн", — говорит ведущий автор исследования Дара Ю. "Когда мы теряем леса водорослей, это фундаментально меняет источники энергии, поддерживающие пищевую сеть".

Потепление воды привело к гибели лесов ламинарии на больших участках побережья, в то время как турф-водоросли распространились, не обеспечивая тех же экосистемных услуг.

Исследователи использовали два метода стабильных изотопов:

1. Традиционный "bulk"-анализ изотопов углерода и азота в тканях рыб показал, что пищевая сеть в лесах ламинарии была сложнее, с меньшим перекрытием ниш у двух видов рыб.
2. Новый аминокислотный подход (анализ изотопов углерода в незаменимых аминокислотах мышечной ткани рыб) позволил точно определить источник энергии. Каждая аминокислота сохраняет "отпечаток" первичного продуцента (ламинария, фитопланктон и др.).

Анализ выявил, что рыбы в лесах ламинарии получают более половины своих незаменимых аминокислот из ламинарии. Без ламинарии доминирующим источником энергии для системы становится фитопланктон, а не турф-водоросли.

"Было интересно обнаружить, что леса ламинарии здесь настолько продуктивны, что рыбы и прибрежные пищевые сети могут полагаться на них", — отмечает Дара Ю.

Эти результаты открывают путь для будущих исследований устойчивости рифовой пищевой сети к изменениям. Следующим этапом команда планирует применить новые методы на Cashes Ledge — подводной горе в 90 милях от побережья Мэна, где процветающие леса ламинарии могут показать, как выглядело побережье в прошлом.

"Наше исследование — лишь верхушка айсберга, и оно показывает, что необходимо гораздо больше исследований устойчивости пищевых сетей в заливе", — заключает старший автор исследования Даг Рашер.