И подумать, что все было в порядке в ее гараже.
Куча коробок, вытащенных из дома биолога Дейла Строгана, стала настоящей сокровищницей для исследователей Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, изучающих влияние изменения климата на прибрежное биоразнообразие в Калифорнии.
Дженифер Дуган, биологу-исследователю из Института морских наук (MSI) Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Николасу Шулеру, доктору философии. D., студентка Межведомственной аспирантской программы Калифорнийского университета в области морских наук, и Дэвид Хаббард, эколог из MSI, полевые заметки Строгана и данные о калифорнийских пляжах были научным золотом. Начиная с 2009 года команда UCSB тесно сотрудничала со Строган, чтобы сравнить современные результаты с ее первоначальными наборами данных. Они повторно обследовали часть из более чем 60 калифорнийских пляжей от залива Морро до Сан-Диего, которые Строган и ее коллеги исследовали несколько раз с 1969 по 1980 год.
Поскольку с тех пор климат Земли резко изменился, исследователи стремились определить, уменьшилось ли и каким образом биоразнообразие, и изучить ответственные за это процессы. Их выводы опубликованы в журнале Ecology and Evolution.
«Прибрежные экосистемы могут быть ценными индикаторами реакции биоразнообразия на антропогенные воздействия и воздействия, связанные с изменением климата», - сказал соавтор Дуган. «Мы использовали этот уникальный набор данных из обширных приливных исследований для оценки многолетних изменений в биоразнообразии важных и широко распространенных прибрежных экосистем песчаных пляжей."
Соавтор Строган провел первоначальные исследования для Бюро по управлению земельными ресурсами США после разлива нефти в 1969 году в проливе Санта-Барбара. В то время она работала в Фонде Аллана Хэнкока Университета Южной Калифорнии. Одно из мест, которое она обследовала более 33 раз, находилось в Исла-Виста, недалеко от кампуса UCSB.
Оценка воздействия на биоразнообразие требует экологически обоснованных сравнений за достаточные промежутки времени. Одной из задач группы UCSB была калибровка различных методов отбора проб из разных десятилетий. Они разработали новый подход к экстраполяции для устранения пробелов в данных, которые часто встречаются в таких долгосрочных наборах данных, путем корректировки видового богатства в зависимости от стиля выборки за различные периоды времени. Этот подход может быть полезен при решении аналогичных вопросов для других недостаточно изученных экосистем.
Исследователи оценили изменения биоразнообразия приливной зоны с течением времени, используя результаты Страуган и результаты их собственных недавних исследований 13 ее песчаных пляжей, в том числе на Исла-Виста. Их анализ выявил значительное увеличение или уменьшение видового богатства на некоторых пляжах, в то время как на других изменения были очень малы или не поддавались обнаружению.
«Наше многолетнее сравнение пляжей показывает, что местные процессы оказали более сильное влияние на литоральное биоразнообразие, чем региональные факторы», - сказал Дуган. «Интенсивные манипуляции в местном масштабе - другими словами, методы управления - затрудняли обнаружение более крупных тенденций или градиентов в биоразнообразии».
Копнув глубже, ученые обнаружили, что виды, обитающие в верхней части пляжа, пострадали непропорционально по сравнению с остальными обитателями приливной зоны. Однако они также обнаружили положительный сюрприз для этой крайне уязвимой группы. На двух пляжах произошло увеличение богатства, вероятно, из-за того, что использование внедорожников было запрещено законом в течение как минимум 15 лет. На этих двух участках виды, обитающие в верхней части пляжа, продемонстрировали многообещающий уровень восстановления после многих лет защиты от воздействия выноса на берег.
Другим неожиданным результатом стало стабильно низкое видовое богатство на сильно урбанизированных пляжах, которые десятилетиями обрабатывались механическими граблями для удаления водорослей. По словам ведущего автора Скулера, продолжительное воздействие на все сообщество в этих местах сохранялось с течением времени, но численность видов в верхних слоях пляжа продолжала сокращаться.
«Наш пляж в Исла-Виста является хорошим примером того, что ждет нас в будущем, когда уровень моря поднимется на фоне устойчивых границ либо естественных обрывов, либо искусственных береговых укреплений и зданий, подобных тем, что расположены вдоль урбанизированных участков побережья», - Скулер. объяснил. «Мы теряем экологически важных приливных животных, таких как пляжные цикадки и насекомые, из верхней пляжной зоны, и это, вероятно, произойдет со все большим количеством пляжей Южной Калифорнии по мере повышения уровня моря».
На обрывистом пляже Исла-Виста был отмечен самый высокий процент потери среды обитания среди всех пляжей, обследованных командой UCSB. Такие пляжи испытывают явление, называемое прибрежным сжатием, потому что у них нет места для перемещения вглубь суши. «Мы увидели сужение пляжа и изменение размера отложений, что было связано с уменьшением численности всего сообщества, особенно животных, обитающих в верхних слоях пляжа», - сказал Шулер.
Пляжи, окруженные дюнами, например, в заповеднике Coal Oil Point менее чем в миле к западу от кампуса UCSB, имеют пространство для перемещения вглубь суши и, по прогнозам, будут более устойчивыми к изменению уровня моря. Но, как отметил Дуган, на пляжах с обрывистыми берегами и тех, у которых есть искусственные дамбы или заграждения, первыми исчезают те виды, которые питаются останками водорослей и живут во влажном и сухом песке верхней пляжной зоны.
«Около 45 процентов биоразнообразия пляжей Южной Калифорнии принадлежит специализированным видам верхних пляжей», - сказала она. «Они играют очень важную роль в прибрежной экосистеме, обеспечивая пищей диких животных, таких как западная снежная ржанка и другие кулики, разрушая ламинарию, выброшенную на берег, и способствуя повторному использованию питательных веществ, которые затем потенциально доступны для прибрежной травы для серфинга и водоросли.
«Если говорить более оптимистично, наше исследование показывает, что существуют возможности для восстановления экосистемы после антропогенного воздействия, если мы изменим способ управления некоторыми из наших пляжей», - добавил Дуган.