Исследователи Университета Аделаиды построили морскую пищевую сеть, чтобы показать, как изменение климата может повлиять на наши будущие запасы рыбы и морское биоразнообразие.
Опубликовано сегодня в Global Change Biology, исследователи обнаружили, что высокий уровень CO2, ожидаемый к концу века, который вызывает закисление океана, увеличит производство на разных уровнях пищевой сети., но потепление океана свело на нет это преимущество, вызвав стресс у морских животных, лишив их возможности эффективно использовать возросшие ресурсы для собственного роста и развития. Результатом стал коллапс пищевой сети.
«Люди в значительной степени полагаются на разнообразные услуги, предоставляемые океанскими экосистемами, включая пищу, которую мы едим, и отрасли промышленности, возникающие из этого», - говорит руководитель проекта профессор Иван Нагелькеркен из Университетского института окружающей среды.
Нашему пониманию того, что может произойти, мешает чрезмерная зависимость от упрощенных лабораторных систем, сосредоточенных на отдельных уровнях пищевой сети. В этом исследовании мы создали серию трехуровневых пищевых сетей и отслеживали и измерили результаты в течение нескольких месяцев, чтобы дать представление о будущих пищевых цепях в условиях изменения климата».
Исследователи построили морские пищевые сети на основе растений, которые используют солнечный свет и питательные вещества для роста (водоросли), мелких беспозвоночных, которые пасутся на растениях (например, креветок), и рыб, которые, в свою очередь, охотятся на мелких беспозвоночных. У них было 12 больших аквариумов с различными видами, которые имитировали среду обитания морских водорослей, открытого песка и скалистых рифов, имитируя приливные движения с круговыми течениями.
Пищевые сети подверглись воздействию уровней окисления и потепления океана, предсказанных для конца этого века. В течение нескольких месяцев исследователи оценивали основные процессы, происходящие в пищевых сетях, такие как хищничество и рост организмов.
«Повышенные концентрации углекислого газа стимулировали рост растений; чем больше растительной пищи, тем больше мелких беспозвоночных, а большее количество мелких беспозвоночных, в свою очередь, позволяло рыбе расти быстрее», - говорит кандидат наук Сильван Гольденберг, работающий под руководством профессора Нагелькеркена. и профессор Шон Коннелл.
Однако потепление океана свело на нет это преимущество повышенного содержания углекислого газа, вызвав стресс у животных, сделав их менее эффективными кормушками и не дав дополнительной энергии, вырабатываемой растениями, пройти через пищевую сеть к рыбам. в то же время рыба становилась голоднее при более высоких температурах и начала уничтожать свою добычу, мелких беспозвоночных».
Исследователи обнаружили, что потепление океана будет сильным стрессором, который сделает пищевые сети менее эффективными, нейтрализует «удобряющий» эффект повышенного содержания углекислого газа и выведет из равновесия хрупкие отношения между хищниками и добычей.
«Последствия для морских экосистем, вероятно, будут серьезными», - говорит профессор Нагелькеркен. «Океаны в будущем могут предоставить нам меньше рыбы и моллюсков, и, в частности, пострадают более крупные животные, которые находятся на вершине пищевой сети. Мы надеемся, что это исследование обеспечит прогностическое понимание, которое имеет решающее значение для эффективного управления рыболовством.."