Новое исследование является первым, в котором изучается взаимосвязь между кислородом, температурой и метаболическими потребностями некоторых морских животных.
Не все морские животные обнаруживают, что потепление океанов сокращает их жизнеспособную среду обитания. Около 20 лет назад гигантские кальмары, которые исторически обитают в более тропических широтах, в рекордном количестве появились у побережья центральной Калифорнии. Эти ненасытные едоки пировали хеком, окунем и другими коммерчески важными видами, нарушая местную цепочку поставок. В то время не было четкой причины, почему это произошло: ученые предположили, что кальмары прибыли из-за сочетания изменения климата и чрезмерного вылова рыбы.
Теперь группа исследователей под руководством Брэда Сейбела, профессора и эксперта по морской физиологии из Университета Южной Флориды, стремится пролить свет на это событие и продолжает анализировать реакцию различных животных на потепление океанов.
Статья под названием ‘Уникальная тепловая чувствительность создает энергетический барьер холодной воды для вертикальных миграторов,’ была опубликована в Природа Изменение климата.
Реакция на изменение климата
“Основное повествование в последние годы заключалось в том, что по мере того, как океан нагревается и теряет кислород, животные в нем будут изгнаны из своей родной среды обитания и переместятся в более прохладные воды в более северных широтах, ” Seibel сказал. “Но это упрощение.”
Морские животные не будут реагировать на изменение климата так же, как друг друга.
В исследовании изучалась взаимосвязь между кислородом, температурой и метаболическими потребностями вертикальных миграторов. К ним относятся миллиарды морских животных, от крошечных ракообразных, называемых крилем, до больших кальмаров. Зайбель вместе со своим соавтором Мэттом Бирком, бывшим аспирантом и профессором Зайбеля в Университете Святого Франциска в Пенсильвании, использовал моделирование, чтобы понять, как шесть видов криля и гигантский кальмар метаболически реагируют на различные параметры, которые приближаются к дневным и ночным местам обитания.
“Вертикальные миграторы поддерживают базовое повествование, которое во многом основано на исследованиях прибрежных животных, ” Seibel сказал.
Поскольку океаны продолжают нагреваться, вертикальные миграторы, живущие в тропических зонах, такие как кальмары, вероятно, расширят свою среду обитания на север. Это не значит, что они обязательно покидают родные тропические зоны.
Зайбель утверждал, что это, вероятно, произошло 20 лет назад, когда на побережье Калифорнии в рекордном количестве появились гигантские кальмары. В то время вместо того, чтобы изменение климата вызвало миграцию, событие Эль-Ниньо временно принесло на побережье более теплую воду. Это можно рассматривать как недолговечную модель изменения климата.
Более теплая вода позволила кальмарам расширить свой ареал на север, где они смогли воспользоваться новыми источниками пищи, хотя в тропических регионах было много еды.
“Дело было не в том, что им не хватало кислорода или что им было слишком жарко южнее; до события в Эль-Ниньо им было слишком холодно на севере, — сказал Зайбель. Этот нюанс имеет значение и связан с их метаболическими потребностями.
Вертикальные миграторы по сравнению с прибрежными видами
Прибрежные виды испытывают довольно постоянный запас кислорода в водах, хорошо смешанных с атмосферой, по сравнению с вертикальными миграторами, которые живут на глубине в течение дня. На глубине холодно и темно, кислорода меньше. Вертикальные миграторы ночью направляются к относительно теплой поверхности океана, чтобы поесть, где кислорода много и безопаснее добывать корм.
“Это исследование является хорошим примером того факта, что выводы, которые мы часто делаем на основе хорошо изученных и легко поддающихся ловле организмов, могут не соответствовать действительности для большего разнообразия видов и образа жизни, встречающихся в океанах, — сказал ” Бирк.
Исследователи пришли к выводу, что на скорость метаболизма вертикальных миграторов влияет температура в четыре-пять раз больше, чем у большинства прибрежных видов. Например, когда кальмары находятся на глубине, они вообще мало что делают, но при миграции на мелководье за едой скорость их метаболизма значительно увеличивается.
Включив в свои модели повышенное влияние температуры на скорость метаболизма вертикальных миграторов’, исследователи обнаружили, что изменение климата расширит доступную среду обитания вертикальных миграторов на север и юг на целых десять-20 градусов широты к концу век.
“Нам действительно нужно углубиться в физиологию животных и лучше понять, как различные виды развиваются и адаптируются к условиям окружающей среды, — сказал Зайбель.
