Новое исследование, проведенное учеными из Института морских наук Вирджинии, связывает долгосрочное сокращение зарослей взморника в Чесапикском заливе как с ухудшением качества воды, так и с повышением летних температур. Это также показывает, что потеря среды обитания и других преимуществ, которые дает морская трава, приводит к ошеломляющим экологическим и экономическим издержкам.
Ведущий ученый Джонатан Лефчек, постдокторский исследователь VIMS, говорит: «Мы не только потеряли огромный экологический ресурс, это имело реальные экономические и рекреационные последствия для почти 20 миллионов жителей района залива. Например, промысел синих крабов, вероятно, потерял улов на год или больше, исходя из количества уже потерянного взморника. Для серебряного окуня это 10-20 лет. В целом мы оцениваем потенциальную экономическую стоимость для граждан в 1-2 миллиарда долларов».
Исследование, основанное на сравнении 31-летнего рекорда VIMS по изобилию водорослей и долгосрочного рекорда качества воды в заливе Программы Чесапикского залива, появилось в выпуске Global Change Biology от 3 февраля 2017 года. Соавторами являются профессор Роберт «Джей-Джей» Орт и ученый Дэвид Уилкокс из VIMS, доктор Ребекка Мерфи из Центра наук об окружающей среде Мэрилендского университета и Скотт Мэрион из Департамента рыб и дикой природы штата Орегон.
Выводы группы подтверждают давнюю гипотезу о том, что сокращение запасов взморника залива происходит из-за снижения прозрачности воды, что, в свою очередь, связано с активизацией деятельности человека, которая приводит к загрязнению питательными веществами и стоку наносов.
Орт, инициировавший ежегодную программу VIMS по мониторингу и оценке водорослей в 1984 году, говорит: «Это классический случай «сжатия среды обитания». Снижение прозрачности воды привело к тому, что за последние два десятилетия заросли взморника сократились наполовину в более глубоких слоях, так что средняя глубина зарослей взморника теперь почти на 5 дюймов меньше».
Это может показаться не таким уж большим, но, учитывая пологое дно Чесапикского залива, изменение на 5 дюймов означает, что с 1984 года окаймляющие заросли взморника сократились в сторону берега более чем на 500 футов. На самом деле, говорит Орт, это теперь редко можно найти взморник, растущий на глубине более 3 футов в Чесапикском заливе.
В то же время анализ показывает, что более частые волны тепла влияют на популяции взморника даже в этих мелководных районах. Самые экстремальные потери, связанные с температурой, наблюдались в 2006 г., когда после жаркого лета 2005 г. рост водорослей сократился на 58%, и в 2011 г., когда после жаркого лета 2010 г. команда ВИМС зафиксировала снижение на 41%..
Одним из ярких моментов является то, что морская трава в настоящее время способна быстро восстанавливаться после этих резких спадов. В течение года после отмирания 2005-2006 гг. площади морских водорослей увеличились на 55%, а к 2009 г. их общий покров превысил тот, который наблюдался непосредственно перед отмиранием. Аналогичный подъем произошел после 2010-11 гг., когда водоросль вернулась к площадям до отмирания менее чем за два года.
Ученые предупреждают, однако, что будущее восстановление гораздо менее определенно, учитывая нынешние тенденции к более мутной и теплой воде. Они также подчеркивают, что их анализ сосредоточен на взморье. Другие подводные лавра, в частности, виджония, в последнее время увеличили охват залива. Но Widgeongrass известен циклами подъема-спада, которые могут быстро свести на нет эти достижения, и вряд ли заменят экосистемные услуги, обеспечиваемые взморником, из-за его различных привычек роста и ограничений в более пресных водах.
Жаркое и туманное будущее
«Наши наблюдения показывают, что морская трава реагирует на два основных фактора», - говорит Орт. «Снижение прозрачности воды привело к постепенному сокращению покрова морской травы в течение последних двух десятилетий, в первую очередь в более глубоких слоях, где недостаток света уже ограничивает рост. На неглубоких грядках тепловые волны больше нагружают растения, что приводит к резким перепадам температур, которые мы наблюдали в последние летние месяцы».
Но наибольшее беспокойство у исследователей вызывает совокупный эффект этих двух факторов. Лефчек говорит: «Ухудшение ясности плюс жаркое лето - это настоящий двойной удар по взморнику». Это связано с тем, что взморникам, которым для выживания уже требуется больше света, чем родственным наземным растениям, требуется еще больше света по мере повышения температуры воды.
«По сути, - говорит Орт, - любое повышение температуры воды подвергает мелкорастущие растения взморника воздействию световых условий, сходных с теми, которые уже в значительной степени уничтожили их более глубоководные когорты».
Проведенный командой анализ показывает, что средняя летняя температура воды в нижней части Чесапикского залива уже увеличилась более чем на 2 градуса по Фаренгейту с 1984 года - с 76,8 ° до 79,5 ° F - и что частота экстремально теплых периодов с температурой воды превышение 82° удвоилось за последнее десятилетие.
Поскольку глобальное потепление продолжает повышать температуру воды в этом районе (по самым скромным оценкам, к 2040 году она увеличится еще на 3,5° F), команда прогнозирует дальнейшее снижение площади взморника на 38%. И если прозрачность воды будет снижаться в течение следующих 30 лет, рост взморника уменьшится еще на 84%. По словам исследователей, если принять во внимание как снижение прозрачности, так и потепление, прогнозируемое повышение температуры и мутности приведет к потере 95% морской взморника - почти полному искоренению. Чтобы бороться с этой тенденцией к снижению, исследователи призывают управляющих ресурсами и политиков включить признание глобального потепления в свои стратегии управления.
«Мы предлагаем, чтобы менеджеры повысили свои целевые показатели качества воды на местном и региональном уровнях, чтобы компенсировать потери, вызванные глобальными факторами, находящимися вне их непосредственного контроля», - говорит Орт.
«Наш анализ показывает, что взморник все еще может сохраняться при умеренном повышении температуры, если вода остается достаточно прозрачной», - добавляет Лефчек.«Но это произойдет только в том случае, если менеджеры примут комплексную точку зрения и продолжат свои усилия по сдерживанию вложений в Залив».