Прибрежные болота уязвимы для эрозии, вызванной повышением уровня моря, ударами волн и приливными течениями. Согласно новому исследованию, опубликованному 8 августа в журнале Ecosphere, в Элкхорн-Слау на центральном побережье Калифорнии эта уязвимость усугубляется избытком крабов, которые наиболее плотно встречаются вдоль приливных ручьев эстуария.
Полосатый прибрежный краб (Pachygrapsus crassipes) - это небольшой краб, обитающий на всем западном побережье Северной Америки, и его чрезвычайно много в Элкхорн-Слау. Исследование продемонстрировало двойную роль этих крабов как потребителей растительности солончаков и инженеров экосистем.
"Их рытье нор ослабляет края берегов ручья, так что иногда отслаиваются целые куски болота, и, снижая биомассу, они уменьшают способность болотных растений предотвращать эрозию", - сказала ведущий автор Кэтрин Бехешти, которая заработала ее. Кандидат наук. получил степень бакалавра экологии и эволюционной биологии в Калифорнийском университете в Санта-Круз в 2021 году и в настоящее время является научным сотрудником Калифорнийского морского гранта в программе Совета по охране океана по изменению климата.
Бехешти и ее соавторы провели пятилетний полевой эксперимент, чтобы оценить воздействие крабов на растительность и отложения вдоль размываемых берегов ручья. Используя ограждения и ловушки, сделанные из пустых банок из-под теннисных мячей, чтобы исключить попадание крабов в экспериментальные вольеры, они обнаружили, что сокращение численности крабов приводит к увеличению растительности солончаков и увеличению плотности отложений..
Исследователи также обнаружили, что количество нор не изменилось за период исследования, даже когда исследователи экспериментально удаляли крабов. Неожиданное сохранение нор подчеркивает ценность долгосрочных полевых экспериментов. Эксперимент проводился в течение пяти лет, во многом благодаря усилиям команды из более чем 50 студентов бакалавриата Калифорнийского университета в Санта-Круз и стажеров старших классов.
«Полевые эксперименты, которые охватывают несколько сезонов и лет, редки», - сказала соавтор Керстин Уоссон, координатор исследований Национального эстуарного исследовательского заповедника Элкхорн-Слау и адъюнкт-профессор Калифорнийского университета в Санта-Крус. «Эта работа демонстрирует ценность долгосрочных исследований, показывая, что норы, которые ослабляют устойчивость берегов приливных ручьев, сохраняются, несмотря на почти полное отсутствие крабов, которые их строят».
Соавтор Брент Хьюз, доцент Университета штата Сонома, отметил, что крабы были наиболее многочисленны весной и летом, когда маринованные болота находятся на пике продуктивности. «Эта синхронность предполагает, что эффект крабов как потребителей более точечен, чем их более хронический эффект как инженеров», - сказал он.
Элькхорн-Слау - одно из крупнейших устьев рек в Калифорнии с самым большим участком приливных солончаков в штате за пределами залива Сан-Франциско. Однако деятельность человека сильно изменила его, и эрозия по краям приливных ручьев и основного русла неуклонно разъедает болото.
"Это большая проблема, потому что когда болото размывается вдоль приливных ручьев, это необратимая потеря", - сказал Бехешти.
Воздействие крабов на биомассу болот и структуру почвы вблизи берегов приливных ручьев, вероятно, сделает болота менее устойчивыми к эрозии и повышению уровня моря, что представляет собой уникальную проблему для менеджеров. Восстановление популяций крабовых хищников, таких как цапли, еноты и морские выдры, может быть одним из способов смягчить эти негативные последствия.
«В этой системе ключевым моментом является восстановление лучших хищников», - сказал соавтор Брайан Силлиман, выдающийся профессор Университета Дьюка.
В этом совместном исследовании приняли участие экологи болот с Восточного и Западного побережья, занимающиеся изучением того, как животные влияют на болота, в которых они обитают. За последние несколько десятилетий Восточное побережье США было эпицентром исследований, изучающих нисходящие эффекты в солончаках, и это исследование - одно из немногих, в которых изучались такие эффекты в солончаках Западного побережья..
«Болота на юго-востоке США кажутся предвестниками того, что будет с болотами вдоль тихоокеанского побережья, а повышение уровня моря усиливает воздействие того, что в противном случае считалось бы безобидным крабом», - сказала соавтор Кристин Анджелини, научный сотрудник профессор Университета Флориды.
Авторы призвали провести аналогичные долгосрочные исследования в других болотных системах Западного побережья, чтобы определить, насколько широко распространены эти эффекты крабов. «Было бы здорово контекстуализировать наши выводы», - сказал Бехешти. «Мы хотели бы знать, не является ли Элькхорн-Слау канарейкой в угольной шахте, сигнализирующей об еще одном пути к ускоренной потере края болот для одного из самых редких прибрежных местообитаний Калифорнии».