Две взаимосвязанные морские экосистемы - восточная часть Ла-Манша и южная часть Северного моря - претерпели большие и противоположные изменения в своих рыбных сообществах за 30-летний период, согласно исследователям, которые сообщают о своих выводах в журнале Current Biology 8 ноября. Rapid потепление заставило более мелких океанических рыб резко сместиться на север из одной экосистемы в другую.
Эта инверсия в структуре двух экосистем также привела к большому изменению в том, как функционировали эти связанные экосистемы. Экосистемная функция относится к тому, как совокупность видов вместе с неорганическими материалами действует как единое целое, влияя на биологические, геохимические и физические процессы. Изменения в структуре и функциях экосистемы могут, например, изменить скорость поглощения углерода из атмосферы или скорость разрушения органических материалов.
Выводы показывают, что ожидаемое увеличение частоты и серьезности климатических колебаний и экстремальных потеплений может вызвать сдвиги в распределении и численности видов с глубокими последствиями для функционирования экосистем во всем мире, говорят исследователи.
«Это потепление вызвало резкие изменения в рыбных сообществах, поскольку количество мелких, быстро созревающих рыб, особенно пелагических, одновременно сократилось в Ла-Манше и увеличилось в Северном море», - говорит Мэтью Маклин из IFREMER, Булонь-сюр- Мер, Франция. «Это говорит как о том, что рыбы перемещались на север между экосистемами, так и о том, что Ла-Манш стал неблагоприятной средой для определенных рыб, в то время как Северное море стало более благоприятной средой."
В середине 1990-х годов естественное колебание климата, называемое «Атлантическим многодесятилетним колебанием», переключилось с прохладной на теплую фазу, в результате чего морские поверхности Атлантического океана стали более теплыми. Маклин и его коллеги поняли, что большинство исследований, изучающих воздействие такого потепления на рыб, были сосредоточены на изменениях конкретных видов, часто фокусируясь на промысловых видах.
В новом исследовании исследователи использовали новый подход к учету характеристик конкретных видов, которые объясняют, как они реагируют на изменения в окружающей среде и какую роль они играют в экосистеме. «Удивительно мало исследований использовали этот подход, чтобы понять, как быстрое потепление может повлиять на морские экосистемы и как изменения в численности и распределении рыбы могут повлиять на функционирование экосистем», - говорит Маклин.
Исследователи использовали данные мониторинга рыб за более чем 30 лет и обширную подборку экологических признаков для изучения динамики функциональной структуры рыб в восточной части Ла-Манша и южной части Северного моря. Они охарактеризовали функциональную структуру, используя десять признаков, связанных с историей жизни, использованием среды обитания и экологией питания для 73 видов рыб в Ла-Манше и 110 в Северном море..
Хотя исследователи не были удивлены, обнаружив изменения в численности и распространении видов в ответ на воздействие человека и потепление, они были удивлены, обнаружив обратный сдвиг в целых сообществах рыб в связанных экосистемах. Они также были удивлены исключительной скоростью этих изменений, поскольку «функциональная инверсия» произошла всего через один или два года после значительного повышения температуры. Их данные также показывают, что влияние рыболовства было незначительным по сравнению с последствиями потепления.
Выводы показывают, что потепление в будущем может иметь серьезные и долгосрочные последствия для морских экосистем и рыболовства. Исследователи говорят, что результаты нового исследования могут быть использованы для прогнозирования того, как другие морские экосистемы могут измениться при будущем потеплении.
«Мы должны планировать быстрые изменения в рыбных сообществах между экосистемами, особенно по мере смещения видов к полюсу», - говорит Маклин.