Хрупкий баланс процессов коралловых рифов создает проблемы для управления
Международная команда исследователей, включая ученых из Гавайского университета в Маноа, количественно оценила пять критических экологических процессов на более чем 500 коралловых рифах по всему миру. Цель — понять взаимосвязь этих процессов, определить, что отличает наиболее функциональные рифы, и какие выводы следуют для управления их функционированием.
Исследование, опубликованное в Nature Ecology & Evolution, показывает, что пять ключевых функций, выполняемых сообществами рыб — удаление водорослей, хищничество, производство биомассы, а также круговорот азота и фосфора — внутренне взаимосвязаны. Хотя выполнение этих процессов зависит от структуры сообщества рыб на конкретном рифе, ни один риф не может одновременно максимизировать все пять процессов.
«Представьте сообщество рыб кораллового рифа, кишащее мелкими рыбами, которые питаются водорослями, — объяснила ведущий автор Нина Шиттекатте. — Это сообщество будет характеризоваться высоким потреблением водорослей и высоким производством биомассы, но у него будет низкий круговорот фосфора, потому что эти виды выделяют очень мало фосфора».
Это означает, что экологические процессы на коралловых рифах находятся в хрупком балансе, где невозможно максимизировать все процессы одновременно. Исследователи пришли к этому выводу, собрав данные по отдельным рыбам и объединив их с обширным набором данных о рыбных сообществах по всему миру.
Локальные супергерои
«В рамках этого проекта мы собрали тысячи рыб более чем 100 видов, чтобы получить детальную биологическую информацию о том, как они получают и используют энергию и питательные вещества», — пояснил Джордан Кейси.
Эта информация затем проецируется на сообщества, чтобы понять, как они коллективно перемещают биомассу и питательные вещества через пищевую сеть.
«Наша работа новаторская, потому что впервые количественно оценивает несколько функций, — заявил Валериано Парравичини. — Ранее большинство исследователей использовали биомассу рыбного сообщества в качестве показателя функционирования рифа, но мы показываем, что критически важно смотреть дальше биомассы и действительно разделять различные компоненты функционирования».
Зная, что ни один риф не может преуспеть во всех функциях, ученые спросили, есть ли определенный набор видов, более важный, чем другие. Неожиданно они обнаружили, что ни один вид не был постоянно важным во всем своем ареале, но половина всех видов была важна хотя бы в одном месте.
«Это означает, что не существует глобальных видов рыб — супергероев для функционирования экосистемы, — сказал Себастьен Вильеже. — Но есть много локальных супергероев».
Более тонкий подход к управлению
«Эта работа действительно меняет то, как нам нужно думать о сохранении коралловых рифов, — заключил Саймон Брандл. — Поскольку мы не можем максимизировать все аспекты функционирования, нам явно необходимо разработать более тонкий подход к сохранению коралловых рифов, который учитывает местные виды, динамику экосистемы и потребности заинтересованных сторон».
Поскольку коралловые рифы переживают все более частые нарушения, разработка таких локальных целей управления может превратиться в гонку со временем.