Появление неместной озерной форели в Йеллоустонском озере затронуло организмы от микроскопического уровня в озере до крупных животных в регионе, согласно недавно опубликованному исследованию.
Зоопланктон, форель-головорез, речные выдры, скопы, белоголовые орланы, медведи и, вероятно, лоси входят в число существ, численность, рацион и поведение которых были изменены в результате присутствия инвазивной рыбы, говорится в статье, которая появляется сегодня в научном журнале Science Advances.
В числе авторов Луша Тронстад, научный сотрудник Базы данных природного разнообразия Вайоминга в Университете Вайоминга; Ученые Службы национальных парков Тодд Коэл, Джеффри Арнольд, Керри Гюнтер, Дуг Смит и Патрик Уайт; и Джон Сисло из Исследовательского отдела кооперативного рыболовства Монтаны в Университете штата Монтана.
Ученые проанализировали данные за более чем четыре десятилетия, с 1972 по 2017 год, и пришли к выводу, что воздействие озерной форели в Йеллоустонском озере - в частности, снижение численности местной головорезной форели - каскадом распространилось по всему озеру, его притокам. и окружающая экосистема.
«Наше исследование иллюстрирует потенциальное воздействие одного инвазивного хищного вида на нетронутые в остальном экосистемы», - написали исследователи, оказывая дополнительную поддержку усилиям Йеллоустонского национального парка по подавлению популяции озерной форели в озере Йеллоустоун.
Мониторинг за последние три десятилетия показал резкое сокращение численности местной головорезной форели, которая населяет Йеллоустонское озеро и нерестится в его притоках, в основном в результате незаконной интродукции в 1980-х годах озерной форели, которая является добычей на головорезах и нерестятся на глубинах, недоступных для медведей, птиц и других животных.
В результате, согласно новой статье:
- Размер зоопланктона в озере увеличился, так как стало меньше головорезов, которые могли их съесть. Это привело к увеличению прозрачности воды в озере, что, вероятно, является фактором небольшого повышения температуры поверхностных вод озера летом.
- Меньшее количество головорезов, нерестящихся в притоках, уменьшило перенос питательных веществ, таких как аммоний, в эти ручьи.
- Плотность и успешность скопы сильно снизились, так как они не могут охотиться на озерную форель, обитающую на недоступных глубинах. Фактически, хотя в 1987-1991 годах на озере Йеллоустоун было в среднем 38 гнезд скопы, в 2013-2017 годах наблюдалось только три. И эти птицы покидают озеро, чтобы кормиться в больших озерах в верховьях реки Снейк, по крайней мере в пяти милях отсюда.
- Белоголовые орланы изменили свой рацион, чтобы компенсировать потерю головорезной форели. Даже с учетом этого изменения в рационе среднее количество гнезд белоголового орлана на озере Йеллоустоун сократилось с 11 в 2004-2008 годах до восьми в 2013-2017 годах. И успешность гнездования упала с 56 процентов в 1985-1989 годах до нуля в 2009 году, а затем снова выросла до 70 процентов в 2013-2017 годах, когда орлы нашли альтернативные источники пищи. Белоголовые орланы на Йеллоустонском озере чаще охотятся на обыкновенных гагар, лебедей-трубачей и молодых белых пеликанов, что, возможно, также способствует сокращению численности этих птиц.
- Выдры, которые полагались на головорезную форель как на основной источник пищи, переключили свой рацион на длинноносых присосок и амфибий. Хотя нет оценок численности выдр в озере Йеллоустоун и его притоках до интродукции озерной форели, оценка в 2008 году - одна выдра на каждые восемь миль береговой линии - является одной из самых низких из когда-либо зарегистрированных для популяции речной выдры.
- Черные медведи и гризли, для которых нерестовая головорезная форель была важным источником пищи, были вынуждены искать альтернативы. По оценкам, количество нерестящихся головорезов, ежегодно потребляемых гризли, снизилось с 20 910 в конце 1980-х до 2 266 в конце 1990-х и всего 302 в конце 2000-х.
Несмотря на сокращение численности головорезной форели, численность гризли в Йеллоустонском национальном парке остается стабильной.
«Частота встречаемости гризли и черного медведя на нерестовых притоках и использование головорезов в качестве источника пищи значительно сократились после нашествия озерной форели. Однако это было локальное перемещение, и их популяции не пострадали, потому что только медведи с домашними ареалами, соседними с Йеллоустонским озером, потеряли нерестовую головорезную форель как пищевой ресурс», - пишут исследователи. «Поскольку медведи всеядны, они могут использовать и другую пищу».
Эти «другие продукты», вероятно, включают лосят. Каждую весну тысячи лосей, которые зимуют на более низких землях, мигрируют во внутренние районы Йеллоустона, а лосята, родившиеся в районе Йеллоустонского озера, уязвимы для хищников, особенно в течение первых нескольких недель после рождения..
«К 2007-2009 годам медведи гризли перешли на альтернативную добычу, а доля головорезов в их рационе снизилась до нуля», - пишут исследователи. «Тогда на лосей приходилось 84 процента всех копытных, съеденных медведями в районе Йеллоустонского озера, что позволяет предположить, что озерная форель оказывала некоторое косвенное негативное влияние на мигрирующих лосей, использующих этот район, когда нерест головорезной форели был редкостью».
Исследователи говорят, что реинтродукция волков в Йеллоустон, начавшаяся в 1995 году - через год после обнаружения озерной форели в озере Йеллоустон - не сыграла роли в изменении рациона медведей в районе озера Йеллоустоун. В то время как гризли охотятся на лосят в первую очередь в течение первых нескольких дней после рождения, волки и другие хищники убивают лосят позже летом и зимой.
Ученые также отвергают идею о том, что массивные лесные пожары в Йеллоустоуне в 1988 году ответственны за сокращение численности головорезной форели.
«Мы не связываем значительные потери головорезов с лесными пожарами, потому что пополнение молоди головорезов из нерестовых ручьев, процесс, на который, скорее всего, повлияли лесные пожары, оставался сильным в течение более десяти лет после 1988 года», - написали они.. «Затем пополнение головорезной форели резко сократилось одновременно с ростом популяции озерной форели. Кроме того, если бы лесные пожары оказали негативное влияние на медведей, белоголовых орланов, скоп или других потребителей головорезной форели, то это воздействие было бы также задокументировано в другом месте, за пределами Йеллоустоуна. Экосистема озера, чего раньше не было."
Ученые отметили, что за последние 24 года обширная ловля озерной форели жаберными сетями начала помогать популяции головорезной форели в Йеллоустонском озере.
"Молодь снова пополняется популяцией головорезов. После многолетнего отсутствия нерестящиеся взрослые головорезы возвращаются в некоторые из более мелких притоков, и в результате использование медведями этих ручьев увеличилось", - они написал.«Однако скопы еще не отреагировали на недавнее увеличение добычи головорезной форели. Результат усилий по восстановлению трофических уровней в экосистемах водораздела Йеллоустонского озера остается неопределенным».