Высокоточная модель океана раскрывает тайну «потерянных лет» морских черепах
Детальное глобальное моделирование океана от Национального центра атмосферных исследований (NCAR) позволило учёным получить редкое представление о том, куда могут попадать детёныши морских черепах в свои «потерянные годы» после того, как они покидают пляжи, где вылупились, и уплывают в открытый океан.
Этот взгляд на критически важный период жизненного цикла находящихся под угрозой исчезновения головастых черепах может помочь в разработке более комплексных мер по их сохранению, охватывающих не только пляжи для гнездования, но и районы открытого океана, где молодые черепахи растут. Исследование также выявляет ключевые районы океана, важные для изучения и защиты черепах.
«Чтобы понять, куда уносятся вылупившиеся черепахи в открытом океане и насколько благоприятна эта среда для их выживания, нам необходимо моделировать мелкомасштабные океанические особенности — струйные течения и вихри, которые переносят молодняк», — сказала ведущий автор исследования Шерил Харрисон из Техасского университета в долине Рио-Гранде. «Обычно используемые модели для глобального моделирования океанических течений слишком грубы, чтобы разрешить эти важные особенности. По-настоящему захватывающее в этом исследовании то, что мы смогли использовать высокоразрешающую модель, учитывающую вихри, чтобы отследить пути черепах».
Моделирование океана для нового исследования, опубликованного в Journal of The Royal Society Interface, было выполнено с использованием Community Earth System Model на базе NCAR с разрешением на порядок выше стандартных глобальных моделей. Модель также включает сложную биогеохимию, что позволило исследователям оценить доступность пищи вдоль пути черепах.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом (спонсор NCAR), NASA и Министерством энергетики США.
Обнаружение «потерянных лет»
Головастые черепахи гнездятся на определённых пляжах по всему миру, часто там, где сильные течения подходят близко к суше. После вылупления детёныши устремляются в океан, где проводят первые несколько лет жизни, пока не повзрослеют.
Для нового исследования Харрисон и её коллеги изучили, как вылупившиеся черепахи, вероятно, рассеиваются в течение первого года жизни из восьми районов гнездования: побережья Японии, Флориды, Кабо-Верде, Омана, Западной Австралии, Восточной Австралии, Бразилии и Южной Африки. Поскольку детёныши должны оставаться у поверхности океана, чтобы дышать, и ещё не способны долго плавать, учёные смоделировали их возможные пути с помощью метода отслеживания частиц, который показывает, как частицы, «выпущенные» в модель, движутся вместе с моделируемыми водными потоками.
Результаты показывают, что на многих участках гнездования сильные близлежащие течения — включая Куросио, Гольфстрим, Бразильское и течение Агульяс — уносят черепах в сторону полюса, в регион, где сходятся два круговых океанических течения (гиры). Эта граница между субполярными и субтропическими гирами достаточно тёплая для выживания детёнышей и богата зоопланктоном и другой пищей, необходимой черепахам.
Результаты помогают определить регионы, куда отправляются черепахи с каждого пляжа в свои «потерянные годы», когда экологи не могут легко их отслеживать. Например, черепахи, рождённые на юго-востоке Флориды, путешествуют с Гольфстримом до Азорских островов — продуктивной и тёплой океанической среды, идеальной для их развития.
На других участках гнездования, например, на побережье Омана, детёныши не уносятся сильным течением в далёкие океанические местообитания. Вместо этого они используют местное течение, которое рассеивает их относительно недалеко, поскольку воды в этом районе уже подходят для молодых черепах. Понимание того, куда направляются черепахи, позволяет учёным лучше оценить угрозы, с которыми они могут столкнуться.
«Вылупившихся черепах очень сложно отслеживать и наблюдать, так как у них высокая смертность, и они быстро перерастают метки», — сказала Харрисон. «Модельные исследования помогают нам заполнить этот пробел в наблюдениях и предсказать, куда они направляются в "потерянные годы". Определение океанических местообитаний помогает понять, какие факторы важны для их выживания на этом этапе жизни».