Смена видов морских трав может перестроить пищевую сеть Чесапикского залива

Под поверхностью Чесапикского залива происходит тонкий, но драматический сдвиг: взморник уступает место своему теплолюбивому родственнику — руппии морской. Новое исследование учёных из Университета Уильяма и Мэри показывает, что эта смена видов трав может иметь экологические последствия для всей пищевой сети залива, рыболовства и функций экосистемы.

Опубликованное в Marine Ecology Progress Series, исследование показывает, что хотя оба вида трав создают ценную среду обитания, они поддерживают морскую жизнь по-разному. Учёные оценивают, что продолжающийся сдвиг от взморника к руппии может привести к сокращению на 63% общей биомассы беспозвоночных, обитающих в лугах морских трав залива, к 2060 году.

«Несколько факторов, включая качество воды, повышение температуры и деятельность человека, угрожают взморнику в Чесапикском заливе. На его месте, особенно в центральной части залива, руппия расширила ареал благодаря способности переносить более тёплые и переменчивые условия, — говорит доцент Крис Патрик. — Однако эти два вида трав создают структурно различные места обитания, которые формируют сообщества животных».

Все травы не одинаковы

Основываясь на полевых исследованиях лугов в заливе Мобджек, учёные сравнили местообитания, состоящие из взморника, руппии и смешанных лугов. Результаты показали, что хотя руппия поддерживает большее количество отдельных беспозвоночных на грамм растительного материала, луга взморника являются домом для более крупных животных и имеют большую биомассу растений на квадратный метр. В итоге, взморник поддерживает большую общую биомассу животных на квадратный метр.

«Наши данные говорят о том, что мы, вероятно, увидим фундаментальный сдвиг в структуре пищевой сети в пользу более мелких существ по мере замены взморника руппией, — говорит ведущий автор Лорен Альваро. — Луга взморника производили меньше животных, но они крупнее и ценнее для хищников, таких как рыбы и синие крабы».

Разница во многом обусловлена физическими характеристиками трав. Заросли руппии имеют большее отношение площади поверхности к биомассе из-за узкой структуры листьев, что даёт больше площади для мелких беспозвоночных. Более широкие листья взморника создают подобие полога, который предпочитают такие животные, как морские иглы, синие крабы и крупные равноногие раки.

Общая картина

Исследователи экстраполировали свои выводы и оценили, что нынешние местообитания морских трав в Чесапикском заливе поддерживают примерно 66 139 тонн биомассы беспозвоночных и производят 35 274 тонны новой животной биомассы за каждый вегетационный сезон. Эта «вторичная продукция» представляет собой биомассу, доступную для более высоких уровней пищевой цепи.

Если смена видов трав продолжится, как ожидается, к 2060 году вторичная продукция может сократиться более чем на 60% при сценарии без дальнейшего снижения уровня питательных веществ. Даже в лучшем сценарии управления питательными веществами залив всё равно может потерять примерно 15% биомассы вторичной продукции.

Исследование дополняет растущий массив работ, документирующих последствия изменений ключевых видов под влиянием потепления планеты. Авторы надеются, что их выводы помогут информировать управленческие решения и стратегии восстановления для сохранения экологических ресурсов для будущих поколений.