Почему некоторые водорослевые леса Британской Колумбии в большей опасности, чем другие

Пышные подводные леса, образованные крупными бурыми водорослями — ламинариями (kelp), — одни из самых богатых и продуктивных прибрежных экосистем Канады.

Леса ламинарий поддерживают рыболовство, поглощают углерод и улучшают качество воды, внося вклад в миллиарды долларов в мировую экономику. К сожалению, изменение климата стало главной угрозой для этих лесов. Им необходима прохладная вода, а недавнее потепление океана поставило эти ценные экосистемы в сложное положение.

В нашем новом исследовании мы показываем, насколько сильно сократились некоторые леса ламинарий на тихоокеанском побережье Канады. Мы также демонстрируем, что, несмотря на недавнее влияние изменения климата, леса ламинарий в некоторых районах остались стабильными. Это вселяет надежду на их будущее и проливает свет на факторы устойчивости экосистем.

Морские леса в теплой воде

Последнее десятилетие принесло беспрецедентное потепление вдоль западного побережья Северной Америки. Начиная с 2014 года, серия морских тепловых волн создала аномально теплые условия, нанесшие ущерб множеству морских видов.

Морские тепловые волны становятся длиннее и интенсивнее по мере продолжения выбросов парниковых газов. Эти волны — главные драйверы океанических изменений.

Одна из таких волн также усилила продолжающуюся эпидемию синдрома истощения морских звезд, явления, которое убило миллионы этих животных от Мексики до Аляски. Последствия потери этих прожорливых хищников отразились на прибрежных экосистемах, вызвав всплеск численности морских ежей, которых обычно едят морские звезды. Расплодившиеся ежи потребили огромное количество ламинарий. Оставшись без контроля, морские ежи могут уничтожить целые леса водорослей.

Вместе морские тепловые волны и сокращение популяции морских звезд привели к опустошительным потерям лесов ламинарий вдоль многих участков западного побережья Северной Америки за последнее десятилетие, включая Мексику и Калифорнию. Однако в Британской Колумбии — районе с протяженностью береговой линии, вдвое превышающей суммарную длину побережья Калифорнии, Орегона и Вашингтона, — относительное отсутствие программ мониторинга затрудняло точную оценку общего состояния лесов ламинарий. До сих пор.

Угрозы ламинариям в Западной Канаде

Мы объединили исследователей лесов ламинарий со всей Британской Колумбии и свели данные, чтобы оценить, как недавние климатические и биологические изменения повлияли на эти жизненно важные экосистемы. Наша команда — включавшая ученых из университетов, некоммерческих организаций, правительств Канады и коренных народов — собрала данные полевых обследований и снимки плавучего полога ламинарий, сделанные со спутников, самолетов, вертолетов и дронов.

Благодаря древним ледникам, которые изрезали и преобразовали тихоокеанское побережье Канады, леса ламинарий Британской Колумбии населяют богатую мозаику сред. Почти 40 000 островов и десятки ледниковых фьордов создают разнообразные места обитания для ламинарий.

Богатое и разнообразное побережье Британской Колумбии также создает ряд микроклиматов — участков, которые либо значительно теплее, либо значительно прохладнее своего окружения. Это означает, что даже при общем потеплении океана температура воды вдоль побережья Британской Колумбии сильно варьируется.

В таких районах, как пролив Джорджии и внутренние части некоторых фьордов, мы обнаружили, что летние температуры воды теперь превышают максимум, который могут выдержать ламинарии. В этих районах леса ламинарий понесли большие потери, особенно за последнее десятилетие.

Но температура — не вся история.

В некоторых частях центрального и северного побережья Британской Колумбии некоторые леса ламинарий также сокращаются, несмотря на более прохладные воды. Скопления морских ежей, видимые на аэрофотоснимках, позволяют предположить, что виноваты растущие популяции травоядных. Морские выдры, важнейшие хищники-ключевые виды, которые могли бы контролировать ежей, были истреблены почти до исчезновения более века назад и еще не восстановились в этих регионах.

Причины для оптимизма

Несмотря на эти воздействия, в других частях Британской Колумбии леса ламинарий остались стабильными. Фактически, некоторые из этих здоровых лесов, возможно, даже растут. Районы с прохладной температурой воды, такие как пролив Хуан-де-Фука, имеют стабильные леса ламинарий, несмотря на значительные потери поблизости. Эти регионы с более прохладной водой могут обеспечить долговременное убежище для лесов ламинарий.

Леса ламинарий также стабильны и даже расширяются в районах вокруг северной части острова Ванкувер и частях центрального побережья Британской Колумбии, где недавно восстановившиеся популяции морских выдр помогают сдерживать ежей.

Вместе эти закономерности указывают на то, что даже на фоне крупномасштабного потепления океана небольшие различия в температуре или биоразнообразии могут склонить чашу весов для лесов ламинарий, балансирующих между стабильностью и потерей экосистемы. Эти закономерности также предполагают, что экосистемы, вероятно, имеют наилучшие шансы на устойчивость к изменению климата, когда их структура сохранена.

Для спасения ламинарий нужны инновационные решения

Знание — сила. Наше исследование дает первую оценку состояния лесов ламинарий Британской Колумбии в масштабах всей провинции в условиях интенсивного потепления океана, вызванного изменением климата. Это широкое понимание позволяет лицам, принимающим решения, расставлять приоритеты для защиты, управления и восстановления.

Глобальные и региональные инициативы по защите и восстановлению лесов ламинарий набирают обороты. Однако для предотвращения их потерь потребуется больше, чем пассивная защита.

Необходимы инновационные решения.

Это может включать восстановление важных хищников в экосистеме, контроль численности морских ежей, чтобы леса ламинарий могли процветать, или разработку новых методов восстановления лесов с использованием штаммов, способных выживать в условиях потепления.

Сохранение лесов ламинарий сопряжено с внутренними трудностями. Ясно, что будущее этих уязвимых экосистем во многом зависит от того, ценим ли мы их достаточно, чтобы вмешаться и предотвратить дальнейшее сокращение, создав условия для их процветания в будущем.

Для будущего здоровья всей жизни на этой планете крайне важно, чтобы мы осознали ценность этих замечательных лесов, пока не стало слишком поздно.