Жизненный цикл «морских бабочек» под угрозой из-за изменения климата, что может повлиять на экосистему Южного океана

Мировые океаны поглощают около четверти всех выбросов углекислого газа (CO₂). При поглощении CO₂ реагирует с морской водой, и уровень pH океана падает. Это известно как окисление океана и приводит к снижению концентраций ионов карбоната. Некоторые обитатели океана используют эти ионы для построения и поддержания своих раковин. К ним относятся птероподы (крылоногие моллюски, «морские бабочки») — важный компонент морской экосистемы.

Некоторые аспекты жизни птеропод, включая жизненные циклы и динамику популяций, изучены плохо. Это связано с их размером (некоторые виды менее миллиметра) и плохой выживаемостью в неволе. Команда морских ученых исследовала жизненные циклы, численность и сезонную изменчивость раковинных птеропод в северо-восточной части моря Скотия — регионе, где происходят одни из самых быстрых климатических изменений в Южном океане.

«Сокращение популяций антарктических птеропод может иметь каскадные последствия для пищевой сети и углеродного цикла», — заявила доктор Клара Манно, автор исследования, опубликованного в Frontiers in Marine Science. «Знание о жизненном цикле этого ключевого организма может улучшить прогнозирование влияния окисления океана на антарктическую экосистему».

Устойчивость популяции важна для выживания вида

Ученые собрали птеропод с помощью седиментационной ловушки, установленной на глубине 400 метров. «Невозможно наблюдать полный жизненный цикл в лаборатории, поэтому нам пришлось собирать информацию об их нересте, скорости роста и структуре популяции по частям», — пояснила соавтор исследования доктор Вики Пек.

Для двух доминирующих видов — Limacina rangii (полярный) и Limacina retroversa (субполярный) — ученые наблюдали контрастные жизненные циклы, ведущие к разной уязвимости к изменениям в океане:

• L. rangii встречается и как взрослые особи, и как молодь в зимние месяцы.
• L. retroversa, по-видимому, присутствует зимой только в виде взрослых особей.

Зимой океанская вода более кислая, так как низкие температуры увеличивают растворение CO₂. Жизненные стадии, существующие в этот период, более подвержены и уязвимы к окислению. Сосуществование взрослых и молодых особей L. rangii зимой может дать им преимущество в выживании: если одна когорта уязвима, общая стабильность популяции не под угрозе. У L. retroversa, если одна когорта будет уничтожена, вся популяция может оказаться под угрозой.

Длительное воздействие — угроза для выживания

Исследователи отметили, что, хотя виды страдают по-разному, ни один из них не останется невредимым при продолжительном воздействии неблагоприятных условий.

По мере увеличения интенсивности и продолжительности эпизодов окисления океана они начинают перекрываться с весенним нерестом. Это может поставить под особый риск наиболее уязвимую стадию — личинок — и поставить под угрозу будущие популяции.

Для понимания такого сценария в море Скотия команда продолжит изучение местных птеропод. «Следующим шагом будет анализ многолетних образцов из седиментационных ловушек, чтобы выявить потенциальную межгодовую изменчивость жизненного цикла, связанную с изменениями окружающей среды», — сказала ведущий автор исследования доктор Джесси Гарднер.