Снижение роста, по-видимому, связано с повышением температуры воды, что сказывается на животных по всей морской пищевой сети.
Лосось в южном регионе Норвегии, стране, которая обеспечивает 55 процентов мировых запасов, возвращается домой в реки, в которых он нерестился после выхода в море.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что морская экосистема достигла переломного момента примерно в 2005 году, когда у лосося, выловленного в норвежских реках, также произошло внезапное, стойкое изменение размера тела.
В исследовании изучался размер тела 52 000 атлантических лососей, найденных в 180 норвежских реках в период с 1989 по 2016 год. Исследователи из Норвежского института исследований природы, Института морских исследований и Rådgivende Biologer объединили данные многолетних усилий по изучению явлений, вероятно, вызванных изменением климата, о которых исследователи, а также рыбаки сообщали годами. Они обнаружили, что темпы роста и количество лосося, возвращающегося из моря, внезапно снизились в 2005 году и с тех пор численность не восстановилась — сдвиг, который влияет не только на лосося и его добычу, но, возможно, и на дикую природу на всех уровнях норвежской морской экосистемы.
Сохранение и прогнозирование прошлого лосося
Соавтор исследования Кнут Вийк Волсет, морской биолог из Норвежского исследовательского центра (NORCE), рассказывает The Scientist, что его сотрудники из Rådgivende Biologer сообщили о снижении роста лосося на западном побережье Норвегии и в реках несколько лет назад. Итак, Волсет и его коллеги собрали и сравнили данные о размерах лосося с 1989 по 2016 год из нескольких наборов данных по всей Норвегии, чтобы выяснить, что стоит за замедлением роста лосося.
Исследователи рассчитали возраст и скорость роста лососей, измеряя размер их чешуи. В течение 30 лет в Норвегии было обычной практикой, когда коммерческие рыбаки предоставляли образцы чешуи из своего улова для рыбохозяйственных исследований. Подобно кольцам на дереве, чешуя лосося растет на протяжении всей жизни лосося, линейно увеличиваясь в диаметре, как и у лосося. Каждый год молодые лососи плывут вниз по реке к морю, где у них наступает период быстрого роста. Как только они достигают определенного размера, обычно через год, они возвращаются в ту же реку, в которой нерестились, где их либо вылавливают, либо нерестят (большинство из них погибает вскоре после нереста). Поскольку лосось выходит в море примерно в одно и то же время каждый год, исследователи также могут оценить, сколько времени они провели в море.
Волсет говорит, что он и его команда ожидали, что изменения в росте будут “постепенно происходить с течением времени”. Вместо этого исследователи увидели “резкое изменение, произошедшее внезапно в 2005 году”. Исследователи также обнаружили, что лосось начал проводить больше времени в море после 2005 года. Более крупный и тяжелый лосось вернулся в реки, что указывает на то, что количество лет, проведенных лососем в море, увеличилось. Исследователи говорят, что это важно, потому что чем дольше лосось остается в море, тем более уязвимым он становится для хищников.
Чтобы выяснить, почему произошло такое резкое изменение размера и поведения лосося, Волсет и его коллеги обратились за помощью к морским биологам из Норвежского института морских исследований, спросив, видели ли они что-нибудь, что могло бы помочь объяснить падение темпов роста.
Морские исследователи изучили закономерности роста и численности других морских видов. “Мы увидели, что [снижение роста] явно совпало с некоторыми наблюдаемыми закономерностями”, - говорит Волсет. “Произошло 50-процентное сокращение зоопланктона ... в Северной Атлантике”. Затем, примерно через два года, рост скумбрии сократился аналогично росту лосося. Эти данные свидетельствуют о том, что после 2005 года и скумбрия, и лосось стали меньше есть.
Изменение приливов и отливов
Исследователи считают, что причиной этих изменений может быть повышение температуры в Норвежском море, вызванное потенциально связанным с изменением климата уменьшением количества холодной арктической воды, которая каждый год течет на юг. По словам Волсета, за последние три десятилетия течение арктических вод замедлилось. “К 2005 году он полностью исчез”, - объясняет он. С тех пор это явление сменилось приливом теплой, богатой питательными веществами воды, что, по словам исследователей, привело к широкомасштабным изменениям во всей экосистеме, в том числе к тому, что пища для лосося стала менее обильной и нарушила рост лосося.
“Можно ожидать, что по мере потепления популяции будут расти быстрее, - рассказывает The Scientist Питер Уэстли, морской биолог из Университета Аляски в Фэрбенксе, который не принимал участия в работе, - но это указывает на то, что по мере потепления пищевая сеть . .. изменения привели к тому, что лосось стал ограниченным в питании ”.
Это исследование показывает, что даже небольшие изменения температуры “могут оказать непропорционально большое влияние на вещи, которые волнуют людей, например, на размер и рост атлантического лосося”, - говорит Уэстли.
Лиза Крозье, эколог-исследователь Национальной ассоциации океанических и атмосферных исследований, которая занимается исследованием тихоокеанского лосося, говорит The Scientist, что ее “не удивили” результаты, поскольку аналогичное уменьшение размеров тела с повышением температуры было зарегистрировано у некоторых видов тихоокеанского лосося. “Мы давно знаем, что улов коррелирует с климатическими факторами. . Большой вопрос в том, как изменение климата повлияет на долгосрочную тенденцию здесь ”.
Некоторые исследователи давно подозревали, что изменение климата может привести к быстрым изменениям экологических систем, потенциально делая их более хрупкими. Волсет говорит, что нет никаких признаков того, что норвежская морская экосистема в целом находится в опасности. Однако в прошлогоднем докладе Организации Объединенных Наций по климату переломные моменты упоминались 97 раз, определяя 12 переломных моментов, которые могут нанести непоправимый ущерб конкретным экосистемам и стимулировать дальнейшее изменение климата, хотя последствия этих экологических сдвигов плохо изучены.
Хотя очевидно, что лосось питается зоопланктоном, данные о доступности большинства источников пищи лосося за этот период были недоступны. И хотя корреляции между ростом лосося, наличием зоопланктона и температурой сильны, “мы еще многого не знаем о механизмах”, - говорит Волсет. Например, деятельность человека и хищничество, а также паразиты лосося, которые избежали промысла, также могут повлиять на рост.
Уэстли предполагает, что генетические изменения также могут повлиять на рост лосося. “Вопрос в том, являются ли эти изменения только экологическими?”
Например, исследование, опубликованное в журнале Science в прошлом месяце, выявило генетический компонент раннего созревания лосося, на который прямо или косвенно влияет коммерческий промысел. Исследователи точно определили аллель vgll3, который привел к позднему созреванию и увеличению размера лосося. Промысел в реках, выбранных для лосося, который оставался меньше в своих ранних циклах роста, что делало их менее привлекательными для рыбаков и снижало распространенность этого аллеля в определенных популяциях лосося. Однако вылов мойвы — одного из основных источников пищи лосося — на лососевых фермах сократил количество пищи, доступной лососю в море и отобранной для раннего роста, косвенно увеличивая распространенность vgll3.
В одной конкретной реке, расположенной на североатлантическом побережье Норвегии, в регионе, где в исследовании Science Advances не было отмечено снижения роста лосося, исследователи, создавшие научную статью, сообщили, что лосось в среднем рос быстрее и проводил меньше времени в море. Тем не менее, биолог-эволюционист Тукту Айканат, соавтор недавней научной статьи, говорит The Scientist, что исследование Волсета является “очень важной работой”, и отдельно предположил, что генетический анализ является “следующим шагом” для поиска механизма сокращения численности лосося.
Волсет говорит, что его исследование имеет значение для управления лососем. “Если вы хотите сохранить популяцию лосося, вы должны управлять ею таким образом, чтобы она была устойчива к этим драматическим изменениям, если они произойдут”, - говорит он. Он говорит, что люди могут не захотеть “брать слишком много из этих популяций, потому что в следующем году вы не знаете, произойдут ли эти изменения”. Более крупная рыба, которая обычно более привлекательна для рыбаков, возможно, дольше оставалась в океане для созревания и уже может быть более уязвимой для хищничества.
Уэстли отмечает, что исследователи плохо предсказывают, когда произойдут эти сдвиги, что делает будущее многих морских популяций неопределенным. “По мере нашего продвижения вперед, когда произойдет следующая неожиданная смена режима? - говорит Уэстли, - и когда мы узнаем, что у нас новый режим?”
