Ископаемые Адриатического моря показывают тревожный разворот в экосистеме

Если бы мониторинг морской жизни Адриатического моря прекратился в середине XX века, прогноз был бы оптимистичным. В конце 1800-х — начале 1900-х годов численность улиток и питающихся ими моллюсков несколько десятилетий росла, что свидетельствовало о здоровой экосистеме.

Затем был перейден некий порог. Популяции и хищников, и жертв резко сократились, а в некоторых случаях исчезли полностью. Их заменил обычный корбулидный моллюск (Varicorbula gibba), способный замедлять метаболизм в неблагоприятных условиях. Когда палеонтологи находят в морской летописи окаменелостей обилие этого вида, это часто означает, что среда обитания была сложной и непригодной для других организмов.

"Этот вид стал более многочисленным и вырастает гораздо крупнее, чем раньше, потому что у него меньше хищников и меньше конкуренции со стороны других видов", — говорит Мартин Зушин, профессор палеонтологии Венского университета. Он и его коллеги из Словакии, Новой Зеландии, Австрии, Италии и США опубликовали исследование, документирующее сокращение взаимодействий "хищник-жертва" в Адриатическом море.

Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, дополняют растущий объем доказательств того, что деятельность человека опасно дестабилизировала морские экосистемы в регионе. Резкий рост рыболовства, донного траления, стока питательных веществ, появление инвазивных видов и потепление вод из-за изменения климата радикально изменили сообщества морских животных вдоль части Апеннинского полуострова.

"Наше исследование в северной Адриатике показывает, что видовой состав в этих средах стал гораздо проще, чем раньше. Во многих местах сегодня не хватает хищников, пасущихся организмов и животных, живущих на поверхности осадка, в то время как другие виды, такие как детритофаги и животные, живущие в осадке, стали более многочисленными", — пояснил Зушин.

По аналогии с сушей, северная Адриатика по сути превратилась в морской эквивалент поля для гольфа — с низким биоразнообразием и избытком питательных веществ.

Исследование через окаменелости

Зушин и его коллеги изучали деградацию Адриатики, сравнивая ныне живущие организмы с окаменелостями тех, что существовали до появления человека в регионе. Этот тип исследований, консервационная палеобиология, позволяет ученым измерять снижение биоразнообразия.

Авторы данного исследования смогли пойти дальше: вместо того чтобы смотреть только на сокращение численности особей и видов, они определили, пострадали ли и взаимодействия между видами. Эта задача практически невозможна для большинства типов окаменелостей.

Морские донные среды — одно из немногих исключений. С древних времен морские улитки, черви и даже осьминоги эволюционировали структуры для сверления раковин. Оставленные ими круглые отверстия — это "визитная карточка", которую ученые используют для количественной оценки хищничества.

"Некоторые улитки имеют специализированные органы, выделяющие кислоту для размягчения карбоната кальция в раковинах. Это делает процесс сверления более эффективным", — сказал соавтор Михал Ковалевски, заведующий кафедрой палеонтологии беспозвоночных Музея естественной истории Флориды.

Паттерн упадка

Исследователи взяли пробы в двух регионах: на северо-западе Адриатики у устья реки По и на северо-востоке в Триестском заливе. На каждом участке они извлекли керны осадка со дна моря. Осадок ближе к верху был моложе, чем у основания трубки.

Оба места показали одну и ту же картину:

• Обилие хищников и жертв, а также частота следов сверления оставались стабильными до середины XIX века.
• Затем все три показателя резко выросли. По словам Зушина, это краткое окно frenetic activity — следствие ранней индустриализации Италии. "Умеренное увеличение поступления питательных веществ полезно для экосистемы".
• Однако этот период не продлился долго. Избыток питательных веществ в Адриатике стимулировал рост водорослей, которые, отмирая, опускались на дно. Бактерии, разлагавшие мертвые водоросли, потребляли большую часть растворенного в воде кислорода, что приводило к гибели морских организмов. "Просто стало слишком много, и вся система рухнула", — говорит Зушин.

Эти периоды низкого содержания кислорода, эвтрофикация, были не губительны для всего. Они могли быть полезны для корбулидного моллюска, отметил Ковалевски: "Они менее уязвимы к низкому уровню кислорода, чем некоторые их конкуренты, и могут быстро размножаться".

Раковины корбулидных моллюсков также, судя по всему, не являются излюбленным источником пищи для сверлящих хищников. Их находят со следами отверстий, но реже, чем у других видов. С единственным ограничением в виде количества пищи, эти моллюски процветают в обедненных водах северной Адриатики.

Будущие угрозы и надежды

На горизонте маячит еще одна проблема. Изменение климата нагревает Адриатику, что означает усиление стратификации ее вод. Теплая вода на поверхности все меньше смешивается с холодной водой внизу, препятствуя потоку кислорода с поверхности на глубину. В районах, где эвтрофикация уже является проблемой, ситуация, вероятно, ухудшится.

Тем не менее, по словам Зушина, есть основания для оптимизма. Предпринимаются усилия по сокращению количества загрязняющих веществ, попадающих в реки Италии, а пробы из одного места в дельте реки По даже показывают небольшой рост частоты следов сверления. Зушин также предупреждает, что восстановление будет непростым и станет только сложнее, чем дольше его откладывать.

"Деградация окружающей среды чрезвычайно дорога. Ее даже нельзя количественно оценить, потому что то, что исчезло и оказывало огромное влияние на качество жизни, нельзя измерить деньгами".