Хансен-Крик, небольшой ручей на юго-западе Аляски, трудно найти на карте. Это чуть более мили в длину и около 4 дюймов в глубину. Переход с одного берега на другой занимает около пяти больших шагов.
Тем не менее, этот ручей является домом для одного из самых густых скоплений нерки в районе Бристольского залива на Аляске. Каждое лето около 11 000 рыб в среднем возвращаются в этот ручей, яростно пробиваясь вверх по мелкому ручью, чтобы нереститься и в конечном итоге погибнуть.
В течение последних 20 лет десятки исследователей из Вашингтонского университета каждый день ходили по этому ручью во время нереста, подсчитывая живых лососей и записывая информацию о погибших рыбах - для лосося смерть неизбежна ни здесь, ни после нерестили в лапах бурого медведя. После подсчета мертвой рыбы исследователи выбрасывают ее на берег, чтобы убрать тушу и не пересчитывать ее на следующий день. Сбор данных является частью долгосрочного исследования, посвященного тому, как хищничество медведя влияет на нерку в этом регионе.
Когда в середине 1990-х начались эти усилия, Том Куинн, профессор Школы водных и рыбных наук Университета Вашингтона, решил, что все должны бросать туши нерки на левый берег ручья, лицом вниз по течению. «Может быть, они и последовательны, - подумал он, - и кто знает - может быть, когда-нибудь они увидят, повлияли ли брошенные туши на ту сторону ручья».
Двадцать лет спустя Куинн и его коллеги обнаружили, что два десятилетия туш - почти 600 000 фунтов рыбы - выброшенных на левый берег Хансен-Крик, оказали заметное влияние: белые ели на той стороне реки поток рос быстрее, чем их коллеги с другой стороны. Более того, азот, полученный из лосося, был обнаружен в высокой концентрации в хвое елей сбоку от брошенных туш.
По сути, как сообщается в статье, опубликованной 23 октября в журнале Ecology, туши нерки удобряли деревья.
Бросание туш на левую сторону началось просто как удобство, чтобы не считать одну и ту же рыбу дважды. Я подумал, что в какой-то момент в будущем было бы круто увидеть, если бы это имело эффект », - сказал Куинн, ведущий автор статьи, который преподавал и руководил исследовательскими проектами в рамках программы UW по изучению лосося на Аляске в течение 25 лет.
Исследователи смогли сказать, что удобренные деревья росли быстрее, взяв из стволов глубокие срезы, называемые сердцевиной, из белой ели по обеим сторонам ручья. Они исследовали годичные кольца в течение 20-летнего периода исследования (с 1997 по 2016 год), а также за 20-летний период до начала исследования (с 1977 по 1996 год), ежегодно проверяя расстояние между кольцами. Первые 20 лет служили контролем для полевого опыта, так как в этот период деревья с обеих сторон росли при одинаковой плотности туш лососей.
К 2016 году деревья на стороне, богатой лососем, не были заметно выше, как обнаружили авторы, хотя они росли быстрее за 20-летний период исследования. Это связано с тем, что эти деревья изначально были короче и росли медленнее до начала исследования, чем их аналоги на другой стороне.
Лосось не превратил эти ели в возвышающихся гигантов, а вместо этого дал толчок растительности на медленно растущей стороне ручья. Многочисленные факторы, такие как химический состав почвы, температура и свет, способствуют росту деревьев в течение многих лет.
"Это исследование демонстрирует важность туш лосося для роста деревьев, но в контексте области, где деревья растут очень медленно, и где климат и другие факторы также играют роль в их росте", - сказал Куинн.
За 20-летний период исследования около 200 студентов и аспирантов, профессоров, сотрудников и приглашенных ученых прошли Хансен-Крик, впадающий в озеро Алекнагик, и другие отдаленные ручьи в районе Бристольского залива. Они путешествовали группами на случай, если наткнутся на медведей, которые ловят рыбу в ручьях и часто поедают только часть туши.
В начале сезона нереста в июле обычно можно увидеть до нескольких тысяч нерок, роящихся в устье ручья, их рубиново-красные тела толкаются в воде на глубине менее 2 дюймов.
«В какой-то момент они просто идут на это», - сказал Куинн. «Они в основном плывут по тому, что представляет собой нечто большее, чем мокрые камни, проносятся через устье ручья и вверх по ручью».
Данные о численности нерки, поведении и хищничестве медведей, собранные Куинном и его коллегами в течение десятилетий, уникальны - долгосрочные наборы данных по этим деталям для нерки больше нигде не существуют. По словам Куинн, на основе этих ценных данных было опубликовано множество статей, и это новое исследование не является исключением.
Это исследование способствует нашему пониманию роли лосося в экосистеме, но оно также иллюстрирует важность терпеливых, тщательных, долгосрочных исследований и образовательные преимущества, которые являются результатом таких исследований в университете, - сказал Куинн.