Новое исследование показало, как рыба влияет на океанские экосистемы в прибрежных районах, и впервые показало, как они циркулируют питательные вещества и кислород в воде во время нереста. Этот процесс является ключевым для поддержания работоспособности экосистем.
Океаны состоят из нескольких слоев: от более легких и теплых вод наверху до более плотных и прохладных вод на дне. Смешивание океана жизненно важно для перемещения тепла, кислорода, питательных веществ и загрязняющих веществ между различными слоями и, следовательно, играет важную роль в том, как экосистемы поддерживают жизнь.
Хотя хорошо известно, что ветры и приливы обеспечивают большую часть энергии, которая приводит в движение перемешивание, вклад, вносимый плавающими организмами, до сих пор не изучен.
В этом новом исследовании команда под руководством Университета Саутгемптона провела пятнадцать дней, наблюдая за турбулентностью воды в Риа-де-Понтеведра, заливе на северо-западном побережье Пиренейского полуострова. Исследователи использовали инструмент, называемый профилировщиком микроструктуры, который измеряет изменения скорости и температуры океанских течений на очень малых расстояниях..
Результаты, опубликованные в журнале Nature Geoscience, показали, что повышенный уровень турбулентности и перемешивания происходил каждую ночь, подобно турбулентности, вызванной сильным штормом, несмотря на то, что погода оставалась спокойной на протяжении всего исследования.
Используя акустическую информацию от корабельного эхолота и пробы, собранные небольшими рыболовными сетями, исследовательская группа смогла приписать сигнал косякам рыбы, собравшейся в этом районе ночью. В частности, небольшие сети были полны недавно выметанной икры европейского анчоуса, Engraulis encrascicolus, что является убедительным доказательством того, что бурное поведение анчоусов во время нереста вызвало турбулентность.
«Мы полагаем, что биологическое смешение было интенсивным в наших наблюдениях, потому что бухта сильно стратифицирована - температура и другие свойства значительно различаются на разных глубинах», - объяснил д-р Биейто Фернандес Кастро, научный сотрудник Университета Саутгемптона, который руководил исследованием.
Предыдущие исследования показали, что биологическая турбулентность вызывает минимальное перемешивание, потому что круговые движения воды, создаваемые рыбой во время плавания, слишком малы. Это, безусловно, верно в открытом океане, где изменения температуры происходят на десятки метров. Однако мы показали, что ближе к суше, где слои меняются на гораздо меньшем расстоянии, анчоусы способны смешивать их вместе», - продолжил он.
Исследование показало, что, хотя биологическое смешение может быть не очень важным в открытом океане, оно может иметь большое значение в прибрежных экосистемах, где процветающая морская жизнь сосуществует с быстрыми вертикальными изменениями в составе океана. Вертикальное перемешивание, создаваемое косяками рыб, может повлиять на перераспределение температуры, питательных веществ и других важных компонентов воды, таких как кислород, которые играют фундаментальную роль в функционировании экосистемы, от которой зависят сами рыбы.
Поэтому полученные данные подчеркивают способность живых организмов влиять на физическую среду, в которой они живут, и изменять ее форму.
Наблюдение за тем, как наши анчоусы способствуют смешиванию, было совершенно случайным. Мы собирались изучить, как турбулентность влияет на морскую жизнь, и в итоге мы впервые показали, что морская жизнь может влиять на океанскую турбулентность, которая, в свою очередь, влияет на морскую жизнь!» - заключил доктор Фернандес Кастро.
Исследование является частью исследовательского проекта REMEDIOS, который возглавляет Университет Виго (Испания) с партнерами, включая Университет Саутгемптона, и исследует роль перемешивания в росте фитопланктона.
Видео: