Сокращение численности моллюсков на скалистых побережьях соответствует климатическим изменениям
Воды залива Мэн нагреваются быстрее, чем почти в любом другом месте Мирового океана. Повышение уровня углекислого газа в атмосфере ведет к его поглощению океанами и снижению pH. Окисление океана затрудняет для моллюсков утолщение раковин — их основной защиты от хищников.
В новом исследовании в журнале Communications Biology ученые Питер Петрайтис и Стив Дэджон показали, что изменение климата сказывается на морской жизни Мэна. Двадцатилетний набор данных по пяти видам мидий, усоногих раков и улиток демонстрирует снижение их численности — от медленного до быстрого — отчасти из-за изменения климата.
Эти виды «формируют основу знаменитой пищевой сети» в заливе Мэн. «Одновременное сокращение пяти видов, включая как местные, так и инвазивные, пропорционально велико и может вызвать глубокие изменения в экологии прибрежных вод региона».
В 1997 году ученые начали долгосрочный эксперимент на острове Свонс в заливе Мэн для изучения принципа множественных стабильных состояний в экосистемах. Они имитировали мощное воздействие льда, счищая организмы с камней, и ежегодно отслеживали восстановление сообществ на 60 участках, включая контрольные.
В текущей работе анализировались данные контрольных участков за 1997–2018 годы по пяти видам:
- Моллюск-блюдечко (Tortoiseshell limpet, Testudinalia testudinalis)
- Береговая улитка (Common periwinkle, Littorina littorea)
- Иглянка (Dogwhelk, Nucella lapillus)
- Мидия (Blue mussel, Mytilus edulis)
- Морской жёлудь (Barnacle, Semibalanus balanoides)
Исследователи не ожидали сильных изменений на контрольных участках, но обнаружили снижение численности.
Результаты и причины снижения
- Наиболее резкое падение (почти 16% в год) наблюдалось у молодых мидий.
- Остальные четыре вида сокращались на 3–5% в год.
- За период исследования общая численность моллюсков-блюдечек, береговых улиток и иглянок снизилась на 50%, что ученые называют «тревожным».
Анализ данных по температуре и химии океана показал:
- Снижение численности мидий и береговых улиток коррелировало с ростом летней температуры океана.
- Сокращение численности моллюсков-блюдечек и иглянок соответствовало увеличению состояния насыщения арагонита (показатель, связанный с pH океана). Это неожиданно, так как более низкие уровни насыщения арагонита (более кислая вода) обычно затрудняют построение раковин. Это может указывать на другие условия в прибрежной зоне.
- Изменения в численности морских желудей не коррелировали с температурой, pH или состоянием насыщения арагонита, что говорит о других факторах.
Экологические последствия
Все пять видов играют критическую роль в экосистеме:
- Мидии и морские желуди (фильтраторы) очищают воду от фитопланктона и удобряют побережье.
- Моллюски-блюдечки и береговые улитки (травоядные) контролируют рост водорослей. Их сокращение может привести к «цветению» водорослей и «озеленению» побережий.
- Все виды служат добычей для многих животных, поэтому сокращение их численности ударит по всей пищевой цепи, включая промысловые виды и человека.
«Без переноса органического вещества животными вверх по пищевой сети, продукция прибрежных вод будет все больше направляться прямо по пути разложения микроорганизмами, а не на поддержку популяций видов, которые вылавливает человек и от которых зависят прибрежные экономики».
Петрайтис также отмечает, что береговая улитка, ставшая символом побережья, была интродуцирована из Европы в середине XIX века. Её сокращение может вернуть побережье к более «зеленому» состоянию 1850-х годов.
Ученый отмечает, что на конференциях в последние годы звучат сообщения о схожем исчезновении мидий по всей Северной Атлантике, что указывает на нелокальный характер явления.