Фитопланктон является основой жизни океана, обеспечивая энергию, которая поддерживает почти все морские виды. Уровни фитопланктона в районе океана могут показаться хорошим предиктором количества рыбы, которую можно там поймать, но новое исследование, проведенное учеными программы Nereus, показывает, что эта зависимость не так проста.
«Использование измерений роста фитопланктона в основании пищевой цепи для оценки потенциального улова рыбы в разных частях океана давно было мечтой океанографов», - говорит автор Райан Рыкачевски, доцент Южного университета. Выпускник программы Каролина и Нереус.«Мы знаем, что эти две величины должны быть связаны, но в пищевой цепи есть несколько звеньев, которые усложняют преобразование роста фитопланктона в рост рыбы».
В исследовании, опубликованном в PNAS, используется математическая модель для изучения процессов, которые опосредуют передачу энергии от основы пищевой сети к рыбам. Авторы обнаружили, что существуют большие региональные различия в уловах рыбы из-за того, как поверхностные океанские и донные экосистемы направляют источники энергии.
«Прибрежные системы, в которых большое количество питательных веществ, необходимых для роста фитопланктона, «поднимается» из глубоких вод течениями, вносят вклад в мировой улов рыбы, который намного превышает то, что можно было бы ожидать только от производства фитопланктона», - говорит ведущий автор Чарльз. Сток, океанограф-исследователь в NOAA / Лаборатории геофизической гидродинамики и главный исследователь программы Nereus.
Эти результаты позволяют лучше прогнозировать потенциал улова в различных экосистемах и то, как изменение климата повлияет на рыболовство. Фитопланктону требуется свет, который находится на поверхности океана, и питательные вещества, которые имеют тенденцию накапливаться в более глубоких водах, чтобы расти и создавать энергию, необходимую для поддержки рыболовства. Потепление поверхности океана из-за изменения климата приводит к усилению стратификации океана - сегрегации глубинных и поверхностных вод. Последствия этого будут усиливаться в районах низких и средних широт, где снижение производства фитопланктона от умеренного до умеренного, до 15%, может привести к сокращению улова рыбы, которое в некоторых местах может превысить 50%.
«Изменения в основе пищевой сети среди планктона усиливаются при изучении высших и промежуточных хищников, таких как рыба», - говорит автор Ребекка Аш, доцент Университета Восточной Каролины и выпускник программы Nereus. «Это указывает на то, что изменение климата окажет значительно большее влияние на виды, расположенные дальше по пищевой цепочке. Это важно, поскольку это также те виды, от которых мы, люди, зависим как от источников белка, чтобы накормить мир»."
Эта работа позволяет с большей уверенностью консультировать руководителей рыбного хозяйства и политических деятелей о влиянии изменения климата на производство рыбного хозяйства. Авторы отмечают, что существует потребность в экосистемных стратегиях управления рыболовством, учитывающих потенциально большие региональные изменения в потенциале улова, и необходимость улучшения ограничений на такие изменения.