Водоросли позволили учёным совершить «путешествие во времени» в водах залива Монтерей
Новое исследование под руководством аквариума Монтерея помогает раскрыть естественную историю одного из самых изученных мест на планете. Используя коллекцию высушенных и спрессованных водорослей возрастом более 140 лет, исследователи из Ocean Memory Lab аквариума получили возможность заглянуть в прошлое, чтобы понять, каким был залив до воздействия современной человеческой деятельности.
Исследование «Herbaria macroalgae as a proxy for historical upwelling trends in Central California» опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Несмотря на обширные исследования в заливе Монтерей, учёные были ограничены в попытках установить базовые показатели здоровья экосистемы доступными данными, которые здесь отслеживаются с 1946 года — с начала регистрации паттернов естественного апвеллинга.
«Эти растения и животные существовали задолго до учёных, поэтому мы подумали, что если найдём исторические образцы, то сможем извлечь информацию, хранящуюся в их тканях», — сказал главный научный сотрудник аквариума Монтерея Кайл Ван Хаутан.
Ocean Memory Lab генерирует новую информацию о прошлом океана, изучая научные коллекции, музеи и другие исторические архивы. В образцах морской жизни данные об условиях океана «заперты» в слоевищах, перьях, раковинах и других тканях. Учёные используют химический анализ, чтобы извлечь эти данные и установить более точные исходные показатели.
«Нам удалось добавить почти семь десятилетий данных, извлечённых из образцов водорослей столетней давности, чтобы лучше понять исторические изменения в заливе Монтерей», — сказала ведущий автор исследования Эмили Миллер. — «Это даёт нам новый взгляд на апвеллинг — особенность, которая делает Монтерей домом для такого разнообразия жизни».
В исследовании использовались данные химического анализа прессованных образцов водорослей из гербарных коллекций, начиная с 1878 года, а также свежесобранные экземпляры. Были проанализированы шесть видов макроводорослей, включая гигантскую ламинарию, фукус, морской салат и «виноградный язык».
Исследователи откалибровали точность своего химического анализа, сравнивая стабильные изотопы азота в красной водоросли Gelidium с индексом апвеллинга Бакуна — записью природного явления в заливе Монтерей с 1946 года. Они обнаружили высокую корреляцию между индексом и данными, полученными из образцов водорослей за период 1946–2018 гг., что доказало возможность использования изотопов азота в водорослях для определения паттерна апвеллинга.
Затем учёные использовали более старые образцы водорослей, чтобы продлить ряд данных индекса апвеллинга Бакуна до 1878 года — на 70 лет раньше начала его мониторинга.
Одно из новых открытий, основанное на дополнительных семи десятилетиях информации из образцов водорослей, пролило свет на условия в заливе Монтерей во время знаменитого бума и краха промысла сардин в 1940-х и 1950-х годах. Исследователи зафиксировали плохие условия для апвеллинга в годы, непосредственно предшествовавшие краху.
Это открытие добавляет новое измерение к пониманию роли изменений экосистемы в переходе от системы, где доминировали сардины, к системе с доминированием анчоусов. Оно также может помочь в совершенствовании практики управления рыболовством с учётом экологических условий — подхода, известного как экосистемное управление.