Океани, моря й озера Землі втрачають здатність підтримувати життя риби

Вчені виявили тривожний поворот у тому, як зміна клімату впливає на наші океани, показавши, що крихітні зміни на дні харчового ланцюга можуть мати величезний вплив на більшість рибних популяцій. Результати нещодавнього дослідження підкреслюють складну роботу харчової мережі океану та те, що вона більш вразлива до підвищення температури, ніж вважалося раніше.

Крихітні океанські істоти, вплив великої риби

Фітопланктон — це крихітні рослиноподібні організми, які плавають в океанах, морях і озерах. Незважаючи на те, що ви не можете побачити їх без мікроскопа, вони неймовірно важливі.

Вони використовують сонячне світло, щоб виробляти власну їжу за допомогою фотосинтезу, як і рослини на суші. У процесі вони виробляють величезну кількість земного кисню — за деякими оцінками, до половини. Ці маленькі хлопці є відправною точкою харчового ланцюга у водному середовищі, годуючи маленьких рибок, креветок та інших морських істот.

Фітопланктон також відіграє велику роль у поглинанні вуглекислого газу з атмосфери, допомагаючи регулювати клімат нашої планети. Але вони чутливі до змін у навколишньому середовищі, наприклад до нагрівання води. Коли кліматичні моделі передбачають, що потепління океану призведе до зниження рівня фітопланктону на 16–26% у таких регіонах, як Північна Атлантика, це викликає занепокоєння.

Але ось де це стає тривожним: дослідження показало, що це, здавалося б, помірне падіння фітопланктону може скоротити здатність океану підтримувати рибу на приголомшливі 38% до 55%. Це більш ніж удвічі перевищує початкове зменшення фітопланктону.

Фітопланктон і прихований підсилювач

Доктор Ангус Аткінсон з Плімутської морської лабораторії та доктор Аксель Россберг з Лондонського університету королеви Марії очолили дослідницьку групу, яка створила це відкриття. Вони застосували простий підхід, вивчивши реальні дані про розміри планктону в океанах, морях і озерах по всьому світу.

Дивлячись на розміри планктону, вони могли визначити, наскільки ефективно енергія рухається харчовим ланцюгом — від крихітного фітопланктону до риби, на яку ми покладаємося.

Цей ефект посилення залежить від дивовижного повороту: температура, яку часто звинувачують у зривах харчової мережі, здається, відіграє другорядну роль. Натомість ключовим фактором є загальна кількість фітопланктону, який визначає, наскільки ефективно енергія надходить від крихітного планктону до більшої риби.

«Наш глобальний аналіз проливає світло на приховану вразливість», — пояснив доктор Аткінсон. «Ми були здивовані тим, що температура не впливає безпосередньо на ефективність харчової мережі. Натомість ми бачимо, як екосистеми адаптуються до потепління шляхом зміни розміру планктону.»

Поживні речовини: Неоспіваний герой

У відкритому океані поживні речовини надходять із більш глибоких вод. Коли поверхня нагрівається, вона стає більш шаруватою, що ускладнює доступ цих поживних речовин до фітопланктону у верхній частині.

«Близько до берега або в озерах надлишок поживних речовин із суші може спричинити дисбаланс, як-от шкідливе цвітіння водоростей», — зазначає д-р Россберг. «Але у величезних масштабах, пов’язаних зі зміною клімату, головним вузьким місцем стає нестача поживних речовин із глибших вод».

Щоб уточнити, потепління океанів, морів і озер опосередковано впливає на рибу, зменшуючи надходження поживних речовин із глибших вод, що зрештою зменшує розмір фітопланктону та перешкоджає передачі енергії харчовою мережею.

Реальний вплив на океанську рибу

Коли чисельність фітопланктону змінюється, вплив може поширюватися на всю морську екосистему, впливаючи на все, від якості води до чисельності риби.

Це проблема не лише для риби; це проблема планети. Багато громад у всьому світі залежать від рибальства для отримання їжі та засобів до існування. Дослідження підкреслює необхідність враховувати вплив зміни клімату при управлінні рибальством.

«Глобальні середні показники можуть маскувати справжню картину», — пояснює доктор Аткінсон. «Деякі з найбільш значних прогнозованих скорочень спостерігаються в районах зосередженої рибальської діяльності».

Що буде далі?

Отже, що ми можемо з цим зробити? Дослідники пропонують багатосторонній підхід до забезпечення сталого рибальства в умовах зміни клімату.

«Нам потрібна комбінація даних про структуру розміру планктону та складних моделей комп’ютерного моделювання, щоб розробити справді «кліматично розумні» стратегії захисту океану», – підсумовує доктор Россберг. «Розуміючи приховані підсилювачі харчової мережі, ми можемо краще захистити майбутнє наших океанів і життєво важливих ресурсів, які вони забезпечують».

Океани, риба та глобальний харчовий ланцюг

Підводячи підсумок, ці вчені виявили, що навіть невелике зниження рівня фітопланктону через потепління океанів може значно скоротити популяції риб. Вони виявили, що проблеми спричиняє не лише підвищення температури, але й зменшення поживних речовин, які надходять до цих крихітних організмів.

Це призводить до меншого розміру планктону та менш ефективної передачі енергії вгору по харчовому ланцюгу , що є поганою новиною для риб і, відповідно, для нас. Це дослідження підкреслює взаємозв’язок екосистеми Землі. Крихітні зміни в нижній частині можуть мати величезний вплив на верхню.

Це нагадування, що ми повинні приділяти увагу навіть найменшим гравцям екосистеми, якщо ми хочемо захистити здоров’я нашої планети. Розуміючи ці приховані механізми, ми можемо працювати над розумнішими стратегіями захисту наших океанів і спільнот, які покладаються на них. Повний текст дослідження опубліковано в журналі  Nature Communications.