Последнее исследование, проведенное экспертами AWI, показало, что шансы на выживание потомства важных видов рыб резко ухудшятся, если не будет достигнута цель 1,5 ° C Парижского соглашения по климату. В условиях дальнейшего потепления и закисления океана атлантическая треска и ее арктическая родственница сайка будут вынуждены искать новые места обитания на крайнем севере. Их популяция может сократиться. Если это так, то это может иметь катастрофические последствия, поскольку сайка является наиболее важным источником пищи для арктических тюленей и морских птиц. Кроме того, рыбаки могут лишиться самого продуктивного в мире района ловли атлантической трески, расположенного к северу от Норвегии. Однако результаты исследования также показывают, что жесткая климатическая политика может предотвратить худшие последствия для животных и человека.
Есть некоторые виды рыб, которые предпочитают очень прохладную воду и могут нереститься только в холодной воде. Атлантическая треска, хорошо известная и любимая пищевая рыба, является одной из них. Еще лучше приспособлена к холоду сайка, которая зимует в Арктике большими стаями подо льдом. Нерест сайки происходит при температуре воды от 0 до 1,5 градусов Цельсия, потому что оплодотворенная икра/эмбрионы могут лучше всего развиваться при этой температуре. Напротив, атлантическая треска нерестится при температуре от 3 до 7 градусов, что с человеческой точки зрения все еще очень холодно. Исследователи AWI Флемминг Дальке и доктор Даниэла Сторч убеждены, что эта зависимость от холодной воды может оказаться судьбоносной для обоих видов; в результате изменения климата, особенно воды Северной Атлантики и Арктики, значительно потеплеют, если люди не найдут способ значительно сократить выбросы углекислого газа, вызывающего парниковый эффект. Кроме того, существует проблема подкисления: чем больше углекислого газа попадает в атмосферу, тем больше углекислого газа растворяется в океане. Углекислый газ связывается с водой, образуя угольную кислоту, которая подкисляет океан по мере его распада. «Это означает, что в будущем атлантическая треска и полярная треска будут подвергаться двойному стрессу: их среда обитания одновременно станет более теплой и более кислой», - объясняет морской эколог Флемминг Дальке..
Он и директор проекта д-р Даниэла Сторх, как первые исследователи в мире, провели кропотливые эксперименты, чтобы выяснить, как одновременное подкисление и нагревание повлияют на яйца обоих видов. В этом контексте два эксперта AWI уделили особое внимание развитию эмбрионов до момента, когда они вылупляются в виде личинок длиной всего несколько миллиметров. На этом этапе они особенно чувствительны к изменяющимся условиям окружающей среды, которые реально могут быть вызваны изменением климата. Выводы исследователей отрезвляют: у обоих видов даже небольшое повышение температуры может привести к гибели яиц или деформации личинок.«Как мы видим, эмбрионы очень чувствительны, особенно на ранней стадии своего развития», - говорит Флемминг Дальке. Как ясно показывают эксперименты, в кислой воде ситуация становится еще хуже: количество не выживших эмбрионов увеличивается на 20-30 процентов при уровне рН 7,7 даже при оптимальных температурах..
Кроме того, работа двух исследователей AWI уникальна тем, что они объединили результаты лабораторных исследований с установленными моделями климата. Модели предсказывают, в какой степени изменение климата повлияет на температуру различных вод и насколько они окислятся. В свою очередь, благодаря своим экспериментам два исследователя теперь могут точно определить, в каких районах атлантическая треска и сайка больше не смогут нереститься в будущем. Становится также ясно, что мы можем наблюдать сдвиги в популяциях рыб, поскольку имаго должны будут искать новые нерестилища, где их икра или эмбрионы еще могут найти жизнеспособные условия для нормального развития. В связи с этим Дальке и Шторх в основном рассмотрели три климатических сценария: сценарий «обычного развития событий», при котором к концу 21 века не будет значительного сокращения выбросов углекислого газа; климатический сценарий с умеренным потеплением и сценарий, в котором достигается цель МГЭИК в 1,5 градуса, согласно которой нельзя допустить повышения температуры Земли более чем на 1,5 градуса во избежание наихудших последствий изменения климата.. Работая вместе с модельером климата Мартином Буцином из AWI, они пришли к некоторым интересным выводам. По словам Флемминга Далке, «они показывают, что при обычном сценарии условия для молоди атлантической трески особенно ухудшатся в Северной Атлантике ближе к концу этого века. В регионах вокруг Исландии и Норвегии до 60 из яиц вылупится на процент меньше личинок трески». Вообще говоря, популяции атлантической трески в северо-восточной Атлантике, вероятно, переместятся в Арктику, где нерестилища все еще предлагают адекватные условия. Это может создать особые проблемы для рыбной промышленности, поскольку на побережье Исландии и Норвегии в настоящее время обитает самая большая в мире популяция атлантической трески: ежегодно здесь вылавливается около 800 000 тонн трески на сумму 2 миллиарда евро. Если эти популяции сократятся, как показывают выводы экспертов AWI, потери могут быть огромными.
Более того, инерционный сценарий также выглядит безрадостным для полярной трески. Если вода потеплеет, она отступит на север не только при обычном сценарии, но и при сценарии с умеренным потеплением. Поскольку фаза зимовки полярной трески зависит от морского льда, еще предстоит выяснить, как повлияет на популяции, если площадь морского льда продолжит сокращаться. Не ясно также, в какой степени атлантическая треска будет посягать на территорию сайки. Учитывая тот факт, что атлантическая треска значительно крупнее и агрессивнее своего полярного родственника, последнему, возможно, придется бороться за пищу. Произойдет это или нет, сокращение популяции полярной трески будет иметь катастрофические последствия, поскольку она является основным продуктом питания для многих организмов в Арктике, включая тюленей, морских птиц и даже китов.
Пределы распространения видов рыб также зависят от преобладающих температур, оптимальных для нереста. Опыты Дальке и Шторха впервые подтвердили, что закисление делает зародыши рыб более чувствительными не только к более высоким температурам, но и к более низким. «Мы заметили, что молодь атлантической трески негативно реагирует не только на более высокие температуры, но и на особенно низкие», - говорит Даниэла Сторх. «Подкисление усиливает этот эффект». Другими словами: дополнительное бремя закисления снижает подходящий температурный диапазон для нереста атлантической трески и сайки. Как рассказывает Флемминг Дальке: «Рыбы становятся более чувствительными к экстремальным температурам и, следовательно, к ожидаемому потеплению». В конечном итоге это будет означать, что потенциальные нерестилища этих двух видов сокращаются, и что у них может быть менее доступная среда обитания.
Флемминг Дальке подчеркивает, что, хотя эксперименты дали очень четкие результаты, предсказать развитие популяций рыб чрезвычайно сложно. «Например, выживут ли эмбрионы и личинки, также зависит от океанских течений и доступной пищи». Атлантическая треска теперь нерестится возле Лофотенских островов, архипелага к северо-западу от Норвегии. Течение уносит плавающие в воде яйца, а затем и личинок, дальше на север, где их ждут идеальные условия жизни. «Если в будущем популяции атлантической трески и ее нерестилища сместятся на северо-восток, рыба, скорее всего, будет нереститься в совершенно других системах течений», - объясняет Дальке. «Если это произойдет, мы еще не сможем оценить последствия».
Есть и хорошие новости, говорит Даниэла Сторч: «Достижение климатических целей в 1,5 ° C может предотвратить худшее, сохранить важные районы нереста и свести к минимуму риски для обоих видов».