Правила воды

Междисциплинарная исследовательская группа под руководством профессора Северо-Восточного университета Джеффа Трасселла этим летом изучит организацию сообществ и связность каменистых литоральных биотопов по всему заливу Мэн. Цель проекта — помочь в создании прогностических экологических моделей для улучшения управления и сохранения этих экосистем.

Цель исследования — выявить общие правила организации сообществ, которые можно масштабировать для объяснения широкой биогеографической изменчивости в заливе Мэн. Залив площадью 36 000 квадратных миль включает побережье Морского научного центра Северо-Восточного университета и простирается на север до канадских провинций Новая Шотландия и Нью-Брансуик.

«Пока у вас не будет общего понимания правил, которые могут применяться ко всем сообществам, будет очень трудно понять, как ими управлять», — сказал Трасселл, директор Морского научного центра в Наханте и глава Департамента морских и экологических наук.

Исследование, поддержанное грантом в $1,7 млн от программы Biological Oceanography Национального научного фонда (NSF), имеет широкие последствия: по словам Трасселла, воды залива Мэн нагреваются быстрее, чем почти все другие солёные океанические бассейны мира. Кроме того, в них всё чаще вторгаются неместные виды.

Исследователи изучат 22 участка по всему заливу Мэн, чтобы оценить вариацию таких факторов, как видовой состав, доступность пищи, энергия волн и другие стрессоры окружающей среды, и проанализировать, что вызывает различия между этими прибрежными морскими сообществами. Трасселл отметил, что предыдущие исследования исторически фокусировались на южной части залива Мэн. Их же работа станет первой, охватывающей весь залив, чтобы лучше понять различные факторы, определяющие динамику отдельных сообществ.

Трасселл — главный исследователь проекта, объединяющего экспертов в области экологии, прогнозного моделирования и связности морских сообществ. В команду входят соисследователь Тарик Гуиер, доцент, чья лаборатория в Наханте занимается разработкой динамических моделей для понимания экологических процессов; студенты-исследователи из Морского научного центра; а также учёные из Университета Массачусетса в Бостоне, Института Даунист и Университета Мэна.

Трасселл отметил, что его бывшая аспирантка Элизабет Брайсон сыграла ключевую роль в исследовании, опубликованном в прошлом году в журнале Ecological Monographs, которое показало чёткие различия в структуре морских сообществ на севере залива по сравнению с югом. Эти данные, добавил он, стали убедительным доказательством необходимости дальнейшей работы для адекватного масштабирования локальных правил на весь залив Мэн.

«Здесь есть сообщества, которые поверхностно выглядят одинаково, — сказал Трасселл. — Они содержат одни и те же виды и так далее, но в них действуют разные процессы, определяющие, как они восстанавливаются после нарушений и как в конечном итоге организованы».

Эта различная динамика сообществ обширна и сложна. Для многих сообществ ключевым фактором является прибрежная океанография, поскольку она влияет на перенос видов из одного сообщества в другое. Обилие определённых видов также зависит от температуры воды. Ещё один фактор — морские водоросли: на севере залива это критически важный морской ресурс для добытчиков, а на юге они играют ключевую роль в защите многих видов от теплового стресса.

Трасселл добавил, что инвазивные виды — и то, как потепление вод способствует их укоренению — играют огромную роль в организации этих сообществ.

«Если мы хотим предсказать эти последствия, нам действительно необходимо понять, как работают эти сообщества в таком широком масштабе», — сказал он.