Каждый год рыбаки вылавливают атлантических морских гребешков на сумму более 500 миллионов долларов в водах у восточного побережья Соединенных Штатов. Однако новая модель, созданная учеными Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), предсказывает, что эти промыслы потенциально могут оказаться в опасности. По мере того, как уровень углекислого газа в атмосфере Земли увеличивается, верхние слои океана становятся все более кислыми, что может привести к сокращению популяции морского гребешка более чем на 50% в следующие 30-80 лет при наихудшем сценарии. Однако эффективное управление рыболовством и усилия по сокращению выбросов CO2 могут замедлить или даже остановить эту тенденцию.
Модель, опубликованная в журнале PLoS One, объединяет существующие данные и модели четырех основных факторов: будущих сценариев изменения климата, последствий закисления океана, политики управления рыболовством и затрат на топливо для рыбаков.
«Что нового в нашей работе, так это то, что она объединяет модели изменяющейся океанской среды, а также реакции человека», - говорит Дженни Реубан, ведущий автор исследования. «Он объединяет принятие социально-экономических решений, химию океана, углекислый газ в атмосфере, экономическое развитие и управление рыболовством. Мы попытались создать целостное представление о том, как изменения окружающей среды могут отразиться на различных аспектах промысла морского гребешка», - отмечает она.
Поскольку океаны могут поглощать более четверти всего избыточного углекислого газа в атмосфере, выбросы углерода из ископаемого топлива также могут вызвать падение pH океана. Эта кислотность может разъедать раковины карбоната кальция, которые сделаны моллюсками, такими как моллюски, устрицы и морские гребешки, и даже препятствовать формированию раковин их личинками.
По словам Ройбана, не было опубликовано ни одного исследования, которое могло бы показать специфическое воздействие закисления океана на атлантического морского гребешка. Чтобы оценить его влияние в модели, она и ее коллеги включили ряд эффектов, основанных на исследованиях родственных видов моллюсков. В сочетании с оценками изменения химического состава воды эта новая модель позволяет ученым исследовать, как вероятное воздействие закисления океана может изменить будущее популяции гребешка.
Рейбан и его коллеги проверили четыре различных уровня воздействия каждого из четырех различных факторов, влияющих на модель, в конечном итоге создав 256 различных комбинаций сценариев. Одна группа сценариев рассматривает возможные пути того, как подкисление океана может повлиять на биологию гребешка. Другой исследует различные уровни атмосферного CO2, в том числе одно будущее, когда выбросы продолжают стремительно расти, и одно, где они падают из-за агрессивной политики в области изменения климата. Третий набор включает в себя диапазон будущих затрат на топливо, которые сами по себе связаны с политикой в области изменения климата. Более высокие затраты на топливо, отмечает Ройбан, могут привести к сокращению числа дней активной рыбалки, что снизит нагрузку на сам промысел, но также снизит рентабельность и доходы отрасли. Четвертый и последний набор включает в себя различные федеральные методы управления рыболовством.
Вылов некоторых видов моллюсков, таких как устрицы, моллюски и морские гребешки, регулируется государственными или местными органами власти, каждый из которых следует своему собственному набору правил. Однако промысел морского гребешка расположен далеко от берега в регионе, простирающемся от Вирджинии до штата Мэн, поэтому регулируется в основном федеральным правительством. Имея только один набор правил, охватывающий большинство ловцов морских гребешков, их можно включить в модель.
«Сегодняшний промысел морского гребешка настолько полезен и ценен отчасти потому, что им очень хорошо управляют», - говорит Скотт Дони, соавтор WHOI и Университета Вирджинии. «Мы также использовали модель, чтобы выяснить, могут ли подходы к управлению компенсировать негативное воздействие закисления океана."
Во всех возможных сценариях модели высокие уровни CO2 в атмосфере постоянно приводили к повышению кислотности океана и уменьшению количества морских гребешков, несмотря на введение более строгих правил управления или даже закрытие часть промысла целиком.
«Модель подчеркивает потенциальные риски для морских гребешков и, вероятно, других коммерческих промыслов моллюсков из-за неуменьшаемых выбросов углерода в атмосферу», - добавляет Дони.
В течение следующих 100 лет, при наихудших последствиях окисления океана, сценарий «обычного развития» модели показывает сокращение морского гребешка более чем на 50%, в то время как сценарий с активной климатической политикой показывает только скидка 13%.
"Модель показывает, что сокращение выбросов ископаемого топлива из-за климатической политики может оказать большое влияние на промысел морского гребешка", - заключает Реубан.