Влияние изменения климата на морскую жизнь оказалось значительно сильнее, чем считалось ранее

Рыбы и беспозвоночные животные гораздо сильнее подвержены влиянию потепления и закисления морской воды, чем было известно ранее. К такому выводу пришло исследование под со-руководством морского биолога NIOZ Катарины Альтер, основанное на новом методе анализа, опубликованном в Nature Communications.

Ведущий автор Катарина Альтер из Королевского Нидерландского института морских исследований (NIOZ) объясняет, почему важно обобщать и анализировать результаты опубликованных работ, изучающих влияние изменения климата. Чтобы получить лучшее понимание общего мирового воздействия, биологи обычно рассчитывают его эффекты на всех рыб или всех беспозвоночных, объединённых вместе.

Однако эффекты, выявленные в разных отдельных исследованиях, могут нивелировать друг друга. Например, если одни беспозвоночные (улитки) получают выгоду от определённого изменения среды, а другие (морские ежи) — страдают, общий эффект для беспозвоночных считается нулевым, хотя обе группы подвержены влиянию.

На самом деле, из-за изменения климата улитки начинают есть больше, а морские ежи — меньше. Оба эффекта важны и имеют каскадные последствия: водоросли-обрастатели (пища ежей) растут больше, а рост ламинарии (пища брюхоногих) сокращается. Это вызывает сдвиг экосистемы от доминирования ламинарии к доминированию обрастателей, меняя среду обитания для всех животных в этой экосистеме.

Важность для понимания экологических сдвигов

Вместе с коллегами из Вагенингенского университета и 12 других институтов из США, Франции, Аргентины, Италии и Чили д-р Альтер разработала новый метод исследования, который больше не нивелирует кажущиеся противоречивыми результаты, а использует оба для определения последствий изменения климата для жизнеспособности животных.

До использования этого метода было известно, что потепление и закисление океана негативно влияют на рыб и беспозвоночных тремя основными способами: снижается выживаемость, увеличивается метаболизм и ослабляются скелеты беспозвоночных.

Применяя новый метод, международная группа исследователей обнаружила, что изменение климата негативно влияет на дополнительные важные биологические реакции рыб и беспозвоночных: физиологию, размножение, поведение и физическое развитие. Поскольку это может привести к экологическим сдвигам, влияющим на структуры морских экосистем, результаты предполагают, что влияние изменения климата, вероятно, будет сильнее, чем считалось ранее.

До 100% биологических процессов затронуто

Растущий уровень углекислого газа в атмосфере на протяжении десятилетий вызывает потепление и закисление морской воды, и эта тенденция, как ожидается, продолжится в будущем.

Альтер и её коллеги рассчитали последствия трёх прогнозируемых сценариев увеличения CO₂, а значит, потепления и закисления океана: экстремального роста, умеренного роста на текущей скорости и — благодаря возможным мерам — смягчённого роста.

Новый подход показывает, что если потепление и закисление океана продолжат развиваться по текущей траектории, до 100% биологических процессов у видов рыб и беспозвоночных окажутся затронутыми. При этом предыдущие методы исследований обнаруживали изменения лишь примерно в 20% и 25% всех процессов соответственно.

Исследование также показывает, что меры по смягчению уровня атмосферного CO₂ помогут уменьшить изменения биологических процессов: при сценарии с низким уровнем CO₂ будут затронуты 50% реакций у беспозвоночных и 30% у рыб.

Главное преимущество нового метода, по словам Альтер, в том, что становится известно больше деталей о влиянии изменения климата на виды. Новая методика расчёта учитывает любое значительное отклонение от текущего состояния — будь оно полезным или вредным — и считает его воздействием потепления и закисления морской воды. Этот подход позволяет включить самый широкий спектр измеренных реакций и обнаружить воздействия, которые были скрыты при традиционном подходе.