Долгосрочные исследования в Южном океане выявили четкую корреляцию между потеплением воды, уменьшением морского льда и сокращением численности антарктической чешуйницы. Эта мелкая многочисленная рыба является важной добычей для пингвинов, тюленей и других региональных морских обитателей, играя роль, аналогичную той, которую играют анчоусы или сардины в более умеренных водах.
Исследование было опубликовано 3 февраля в журнале Communications Biology с открытым доступом от Nature Portfolio . Ведущий автор Эндрю Корсо, докторант Института морских наук Вирджинии (VIMS) Уильяма и Мэри, говорит: «Это первая статистически значимая взаимосвязь между морским льдом и долгосрочной численностью любых видов антарктических рыб . потепления эти рыбы могут полностью исчезнуть из региона, что вызовет серьезные изменения в морской экосистеме».
Соавторами исследования являются Drs. Дебора Стейнберг и Эрик Хилтон из VIMS, а также доктор Шарон Стаммерджон из Института арктических и альпийских исследований Колорадского университета в Боулдере.
Исследование основано на анализе Корсо более 7000 образцов личинок рыб, собранных за 25 лет (1993–2017 гг.) В рамках участия VIMS в программе долгосрочных экологических исследований Palmer Antarctica, финансируемой NSF. Palmer LTER — это продолжающееся исследование влияния изменения климата на пищевую сеть океана вдоль западного побережья Антарктического полуострова.
Стейнберг, который возглавляет участие VIMS в программе Palmer LTER, говорит: «Наш район исследований является одним из самых быстро нагревающихся регионов на Земле, при этом повышение температуры воздуха и воды привело к существенному сокращению площади морского льда за последние полвека. .» С 1945 по 2009 год средняя зимняя температура воздуха в регионе выросла на 10,8 ° F (6 ° C), а годовая продолжительность морского льда уменьшилась почти на 2 месяца.
Образцы личинок хранятся в Коллекции ихтиологии Нанналли в VIMS, которая в настоящее время содержит второе по величине и все еще растущее в мире собрание антарктических рыб, насчитывающее более 40 000 отдельных экземпляров. Хилтон, который курирует коллекцию, говорит, что исследование, представленное в исследовании, является «прекрасным примером ценности кураторских, каталогизированных и архивных коллекций естествознания, работающих в синергии с долгосрочными экологическими программами».
Склонность к обледенению
Адаптации, которые позволяют антарктическим чешуйницам процветать в холодных водах региона (они могут составлять более 90% биомассы рыб в прибрежных районах Южного океана), также делают их восприимчивыми к потеплению океана и потере морского льда.
«Морской лед играет уникальную роль в жизни этих рыб», — говорит Корсо. «Они откладывают яйца в морской лед, который также служит рассадником для только что вылупившихся личинок, поэтому потеря морского льда для них сродни потере молочая для бабочек-монархов».
Здоровье этих рыб, как личинок, так и взрослых особей, также может ухудшиться из-за более высокой температуры воды. Предыдущие эксперименты с близкородственными антарктическими рыбами показали, что повышение температуры воды на 9 ° F (5 ° C) может сразу убить некоторые виды, а также снизить скорость, с которой эти рыбы усваивают пищу.
«Мы показываем, что более высокая температура поверхности моря и уменьшение морского льда связаны с уменьшением численности личинок», — говорит Корсо. Другие исследования в регионе подтверждают и расширяют это открытие, зафиксировав более низкую численность взрослых чешуйниц в северной части западной части Антарктического полуострова в течение нескольких десятилетий.
«Наши результаты подтверждают узкую толерантность к морскому льду и температуре для взрослых и личиночных чешуйниц и показывают, что им требуется достаточное покрытие морского льда для успешного нереста», — говорит Корсо. «Из-за резкого изменения климата, затронувшего западную часть Антарктического полуострова, этот вид может полностью исчезнуть из региона, вызвав изменения как вверх, так и вниз по пищевой цепи».
Эти изменения, возможно, уже начались. Другие ученые, участвующие в программе Palmer LTER, связывают значительное сокращение численности пингвинов Адели в регионе с долгосрочным сокращением чешуйницы в их рационе. Те же исследователи также обнаружили, что чешуйницы важны для оперения и выживания цыплят Адели.
