Морские ученые из WCS (Общество охраны дикой природы), Университета Уорика и Университета Квинсленда определили два ключевых фактора, которые создают идеальные условия, необходимые для большого видового разнообразия коралловых рифов: тепловая энергия в виде теплой воды. и низкий климатический стресс.
В новом исследовании, недавно опубликованном в Журнале биогеографии, ученые из ряда учреждений, работающих в западной части Индийского океана, обнаружили, что в определенных местах тепловая энергия и низкий климатический стресс в правильных пропорциях позволяют многим видам кораллов расти и развиваться вместе. Открытие имеет значение для тех областей, где необходимо самое решительное управление, чтобы предотвратить сокращение видов кораллов, связанное с интенсивным рыболовством и изменением климата.
Авторы исследования под названием «Тепловая энергия и стрессовые свойства как основные факторы регионального распределения видового богатства кораллов в Индийском океане»: Мебрахту Атевеберхан из Уорикского университета и WCS (Общество охраны дикой природы); Тим Р. МакКланахан из WCS; Джозеф Майна из WCS и Университета Квинсленда; и Чарльз Шеппард из Уорикского университета.
Используя опубликованные списки видов и наборы спутниковых данных об окружающей среде для Индийского океана, исследователи рассчитали множество стандартных и уникальных океанографических переменных и необычных статистических методов, чтобы раскрыть это открытие. Площадь рифов также была одним из основных контролирующих факторов, подчеркивая важность сочетания доступной энергии, теплового стресса и больших площадей рифов для увеличения количества видов.
Последовательный вывод заключался в том, что тип распределения температуры был самым сильным фактором, контролирующим количество видов кораллов. Вторым по важности фактором была тепловая энергия; таким образом, теплая вода поддерживает большее количество видов, но необычно горячая и холодная вода сокращает их численность. Коралловые рифы с наибольшим количеством видов были расположены вдоль полосы океана от Западной Австралии до островов центральной части Индийского океана и южной части Индии, но места между Восточной Африкой и Мозамбикским проливом, южной частью Красного моря и Аденским заливом также отличались большим разнообразием. Рифы с наименьшим количеством видов находились в Аравийском заливе, Оманском заливе, Южной Африке и на юго-западе Мадагаскара, в Качском заливе, Бенгальском заливе и на Маскаренских островах..
«Разнообразные коралловые сообщества живут на грани между теплой и напряженной морской водой», - сказал доктор. Маккланахан, соавтор исследования и старший зоолог по охране природы WCS. «Теплая морская вода имеет решающее значение для создания и поддержания видов, но воздействие горячей и холодной воды с некоторыми редкими частотами смертельно опасно для многих из этих же видов».
Текущие результаты смоделировали отношения между видами и окружающей средой в 44 местах рифов в Индийском океане с помощью хороших исследований естественной истории, чтобы предоставить доказательства связи крупномасштабной географии и океанографии с частотами температуры морской воды, где потепление климата меняет эти частоты.
McClanahan также напоминает нам, что «случаи теплой воды становятся все более частыми, поскольку изменчивость климата увеличивается с глобальным потеплением. Более стрессовые температуры будут все больше проникать в эти места с большим разнообразием и приводить к исчезновению местных видов».
Ведущий автор доктор Атевеберхан добавил: «Исследование подчеркивает острую необходимость включения изменчивости температуры морской воды в программы сохранения коралловых рифов, если планы будут эффективными в обеспечении устойчивости рифов с большим разнообразием».
Исследование сделало два уникальных достижения. Первым было включение уникальных показателей распределения температуры морской воды, а вторым был выбор аналитических статистических инструментов. Эти новые показатели предполагают, что свойства моделей распределения температуры имеют большее значение, чем стабильность средней температуры, для управления видовым разнообразием.
И эти показатели достаточно различны, чтобы их нельзя было заменить при оценке распределения видов кораллов. Новый статистический метод, называемый квантильной регрессией, позволяет исследовать отношения для определенных частей распределения данных, что является ключевым отличием от стандартных методов, которые оценивают ответы вокруг средних значений. Это делает его подходящим для анализа экологических данных и данных о видах, когда условия окружающей среды значительно различаются, а равномерно распределенные экологические различия встречаются редко.
Атевеберхан объяснил: «Наши выводы из метода квантильной регрессии были бы скрыты и менее убедительны, если бы использовались стандартные методы регрессии. Следовательно, мы обнаружили закономерности, которые ранее были скрыты за счет увеличения количества исследуемых переменных и ослабления предположений о распределении данных».
Кораллы составляют основу рифовой экосистемы, которая, в свою очередь, поддерживает огромное разнообразие видов рыб и беспозвоночных, обитающих на тропических рифах. Следовательно, результаты вносят существенный вклад в новое понимание сил, которые способствуют сосуществованию огромного богатства видов на Земле, и обеспечивают лучшее понимание того, как управлять ими.
Эта работа поддерживается Фондом Джона Д. и Кэтрин Т. Макартуров.