Новое исследование под руководством Аквариума Монтерей-Бей помогает раскрыть естественную историю одного из наиболее изученных мест на планете. Используя коллекцию высушенных прессованных морских водорослей, которая насчитывает более 140 лет, исследователи из Лаборатории памяти океана Аквариума теперь могут предложить окно в прошлое, чтобы понять, какой была бухта до воздействия современной человеческой деятельности.
Прочитайте статью «Макроводоросли Herbaria как индикатор исторических тенденций апвеллинга в Центральной Калифорнии» в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Глубокие морские каньоны, бесчисленное множество мигрирующих видов и обильный источник питательных веществ, поступающих в результате естественного апвеллинга, привлекли огромное внимание морских ученых, которые в настоящее время сосредоточены в заливе Монтерей. Несмотря на это распространение исследований и наблюдений здесь, ученые всегда были ограничены в своих попытках установить базовые уровни здоровья экосистем объемом доступных данных, которые в заливе Монтерей восходят к 1946 году, когда начали регистрироваться закономерности его естественного апвеллинга.
«Эта часть центрального побережья Калифорнии известна огромным количеством морской жизни, которую она может поддерживать. Даже несмотря на давление прошлого века, залив Монтерей по-прежнему кишит птицами, китами, рыбами и водорослями», - сказал Главный научный сотрудник аквариума Монтерей-Бей Кайл Ван Хоутан.«Эти растения и животные существовали задолго до появления ученых, поэтому мы подумали, что если бы мы могли найти исторические образцы, мы могли бы что-то узнать, извлекая информацию, хранящуюся в их тканях».
Используя этот подход, Лаборатория памяти океана генерирует новую информацию о прошлом океана, просматривая научные коллекции, музеи и другие исторические архивы. Эти репозитории содержат образцы морской флоры и фауны, у которых есть данные об условиях океана, заключенные в их листьях, перьях, раковинах и других тканях. Аквариумисты используют различные химические анализы, чтобы раскрыть данные, хранящиеся в образцах тканей, чтобы получить более точные исходные данные и помочь принять обоснованные решения, направленные на поддержание или восстановление здоровья океана.
«Мы смогли добавить данные почти за семь десятилетий, извлеченные из образцов морских водорослей, которым более века, чтобы лучше понять исторические изменения в заливе Монтерей», - сказала Эмили Миллер, ведущий автор исследования для Аквариума. а теперь исследователь в партнерском учреждении, Научно-исследовательском институте аквариумов Монтерей-Бей.«Эта информация предлагает нам новый взгляд на одну из особенностей, которая делает залив Монтерей домом для такого разнообразия, его циклы восхождения. Документирование этих закономерностей помогает нам понять сдвиги в основе пищевой сети и принимать более обоснованные решения по сохранению в будущее."
Работая с коллегами из Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета и Гавайского университета, исследователи Аквариума основывали исследование на данных химического анализа прессованных образцов морских водорослей, полученных из гербарных коллекций нескольких учреждений, начиная с 1878 года. как свежесобранные экземпляры. Проанализированные образцы были взяты из шести видов морских водорослей, также называемых макроводорослями, включая гигантские ламинарии, каменную водоросль, морской салат и виноградный язык..
«Иззи Эбботт, профессор биологии в Университете Хопкинса, более 25 лет помогал собирать и создавать нашу коллекцию водорослей», - сказал Стивен Палумби, профессор морской биологии на Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета.«Она и биологи водорослей, которые были до нее, знали, что сохранение образцов было жизненно важным. Но для этого потребовался новый подход Аквариума Монтерей-Бей, чтобы копаться в самих атомах водорослей и задавать лесу водорослей вопросы об истории океанов».
Исследователи откалибровали точность своего химического анализа, сравнив стабильные изотопы азота из красных водорослей Gelidium с индексом апвеллинга Бакуна, записью природного феномена залива Монтерей, восходящей к 1946 году. Они обнаружили высокую корреляцию между индекс и данные, полученные из образцов водорослей за 1946-2018 годы, которые продемонстрировали, что изотопы азота в водорослях можно использовать для определения модели апвеллинга. Затем исследователи использовали более старые образцы водорослей, чтобы расширить индекс апвеллинга Бакуна до 1878 года, за 70 лет до того, как за ним начали следить.
Один из новых выводов исследования, сделанный на основе информации, полученной за семь десятилетий в образцах морских водорослей, проливает больше света на состояние океана в заливе Монтерей во время знаменитого бума и спада промысла сардин в 1940-х и 1950-х годах. Исследователи задокументировали плохие условия апвеллинга в заливе Монтерей в годы, непосредственно предшествовавшие катастрофе. Это открытие добавляет новое измерение к пониманию того, какую роль изменения экосистемы могли сыграть в переходе от системы, в которой доминируют сардины, к системе, в которой доминируют анчоусы. Это также могло бы дополнительно информировать о том, как применяются методы управления рыболовством для реагирования на условия окружающей среды, что известно как управление на основе экосистем.