Моделирование для прогнозирования распределения рыб в Северном море в зависимости от возраста и сезона

Изменение климата вызывает повышение температуры моря. Это влияет на распределение видов морского языка и камбалы в Северном море. Исследователи из IMARES Wageningen UR и Королевского Нидерландского института морских исследований (NIOZ) использовали финансирование ЕС для разработки модели, предсказывающей распределение этих камбал в Северном море в зависимости от возраста и сезона.

Рыбы ищут места, где они чувствуют себя наиболее «как дома». Температура воды и наличие пищи — ключевые аспекты. Каждый вид тяготеет к месту, наиболее подходящему для его физиологических потребностей. Разработанная модель сочетает физиологию рыб с данными об их окружении. Она частично объясняет наблюдаемые изменения в распределении морского языка и камбалы в Северном море. Эти знания будут использованы для изучения влияния изменения климата на популяцию этих рыб (по местоположению и размеру) и прогнозирования эффектов локальных или крупномасштабных изменений среды.

Рыбы — холоднокровные. Ожидается, что повышение температуры моря заставит многие виды сменить традиционную среду обитания. Это может иметь последствия для рыболовной отрасли. Камбала (Pleuronectes platessa L.) и морской язык (Solea solea L.) — два коммерчески важных вида, обитающих в Северном море. Исследователи выбрали эти два вида, потому что они предпочитают очень разную температуру морской воды.

Для каждого вида ученые изучили различия в качестве естественной среды обитания за два года с разными температурными и пищевыми условиями. Они использовали две модели: модель динамического энергетического бюджета (DEB) для обоих видов и экосистемную модель (ERSEM) для температуры и пищевых условий. Комбинация результатов обеих моделей дала достаточно данных для анализа качества естественной среды обитания для каждой рыбы в каждый год в Северном море.

Их выводы в значительной степени соответствуют уже наблюдаемым перемещениям, связанным с возрастом рыбы и сезоном. Результаты также объясняют недавние изменения в перемещении рыб, которые можно объяснить повышением температуры у побережья.

Карты среды обитания, составленные на основе моделей, дают четкую картину её качества для изучаемых рыб. Карты показывают, что повышение температуры моря способствует росту морского языка (более южного вида). Однако молодой камбале в более теплой морской воде приходится хуже. Среда обитания у побережья южной части Северного моря нагревается. Это может объяснить недавний феномен, когда молодь камбалы стремится уплыть от побережья.

Исследователь IMARES Лорна Тил наблюдала этот феномен в большем масштабе в Ваттовом море: «Ваттовое море мелкое и нагревается быстрее, чем Северное море. Оно уже немного слишком теплое для камбалы. Если температура достигает пика, даже на короткий период, камбалу вытесняет из Ваттового моря. Морской язык процветает при более высоких температурах, чем камбала, поэтому повышение температуры меньше влияет на него».

Команда из IMARES и NIOZ изучила условия для обоих этих видов. Технически возможно использовать модели для других районов. «Но нам, очевидно, понадобятся данные о температуре и пищевых условиях для этих районов», — говорит Тил.

Исследователи намерены продолжить свою работу, изучая мерланга и сельдь в Северном море. Экологические данные по конкретным районам также должны позволить им расширить модели, чтобы изучать влияние изменений окружающей среды на различные виды рыб в конкретном районе.

Исследование было опубликовано 3 сентября 2012 года (в печати и онлайн) в журнале Global Change Biology, одном из шести ведущих международных научных журналов в области экологии.