Морские флора и фауна пришли в движение из-за повышения температуры воды
Климат меняется настолько быстро, что многие виды не успевают адаптироваться к переменам. Самое естественное для рыб, если вода стала слишком теплой уплыть из тропиков к полюсу. Но там их ждут и новые хищники и новые условия жизни.
Исследование Саутгемптонского университета показало влияние изменения климата на морскую среду в рамках относительно нового глобального явления, получившего название «тропикализация». Это явление описывает поведение многих видов и фауны, чей ареал обитания по мере потепления смещается из тропиков к полюсам.
В океане тропические виды перемещаются от экватора к полюсам по мере повышения температуры моря. Между тем, популяции многих видов умеренных широт сокращаются: им становится слишком жарко, и они сталкиваются с усилением конкуренции за среду обитания — им угрожают пришедшие из тропиков хищники.
Что такое тропикализация
Это массовое перемещение морской жизни, называемое тропикализацией, меняет экологический ландшафт наших океанов и приводит к каскаду последствий для экосистем, биоразнообразия и, возможно, глобальной экономики.
Публикация исследования совпадает с началом конференции ООН COP28, на которой политики обсуждают методы борьбы с последствиями глобального потепления. Исследователи пишут, что нам необходимо лучше понимать последствия тропикализации, чтобы прогнозировать ее развитие, реагировать на ее последствия и помогать усилиям по сохранению биоразнообразия во всем мире.
В последние годы изменение климата изменило многие физические факторы, влияющие на распространение видов и, в первую очередь, меняются океанские течения в районах, разделяющих тропические/субтропические и умеренные регионы. Эти пограничные течения с теплой водой нагреваются быстрее, чем в среднем разогревается воды в мировом океане. Это способствует перемещению видов к полюсам и сокращению видов умеренных широт.
Первый случай этого процесса был обнаружен в Средиземном море, которое теперь считается «горячей точкой тропикализации» из-за увеличения количества появившихся здесь тропических видов. С тех пор тропикализация была зарегистрирована во всем мире.
Каролина Зажичны, исследователь из Университета Саутгемптона и ведущий автор статьи, сказала: «Тропикализация имеет множество экологических и эволюционных последствий для видов, сообществ и целых экосистем, потенциально способных изменить структуру глобального разнообразия».
Зажичны подчеркивает: «Исследования, проведенные за последние двадцать лет, в основном были сосредоточены на экологии, а это означает, что наше понимание их эволюционных последствий ограничено. Учитывая, насколько тесно взаимодействуют экология и эволюция, комплексная стратегия, включающая мониторинг и наши действия и объединяющая генетические и эволюционные исследования с наблюдением экологических изменений, необходимы для лучшего понимания движущих сил и последствий тропикализации».
Пробелы в нашем понимании тропикализации
Исследование представляет собой обширный обзор литературы, опубликованной за последние 20 лет. Это первый шаг к тому, чтобы показать научному сообществу пробелы в нашем понимании проблемы.
«Хотя объемы популяций и распространение в тропических, субтропических и умеренных зонах было задокументировано много раз, существует фундаментальное отсутствие понимания долгосрочных эволюционных последствий совместного проживания видов, которые только что столкнулись», — говорит доктор Сюзанна Уильямс, соавтор статьи.
Уильямс обращает внимание: «Ответ на вопросы о том, как виды развиваются и взаимодействуют с окружающей средой, предполагает использование различных методов, включая исторические записи и, конечно, музейные коллекции. Научные данные и образцы из музеев, как оцифрованные, так и физические, являются ключевой исходной информацией для изучения тропикализации».
Эволюционные последствия
Учитывая, насколько тесно взаимодействуют экология и эволюция, меняющиеся прямо на глазах взаимодействия видов могут привести к эволюции поведения. Например, в недавнем исследовании, проведенном доктором Филом Фенбергом, доцентом Университета Саутгемптона, показано ракушки вулканов умеренного пояса начали «сгибаться», чтобы отбиваться от расширяющих ареал тропических хищников у полуострова Нижняя Калифорния в Мексике.
Точно так же было зарегистрировано, что тропические стрекозы и рифовые рыбы умеренного пояса, расширяющие ареал, изменяют свое пищевое и социальное поведение, чтобы обеспечить выживание.
Другие эволюционные последствия могут включать в себя распространение более термоустойчивых видов или потерю уникального генетического разнообразия по мере сокращения видов в умеренном поясе. Такое сокращение генетического разнообразия может быть проблематичным, поскольку оно может повлиять на способность вида адаптироваться к будущим стрессам.
Неожиданные плюсы тропикализации
Тропикализация представляет собой не только экологическую проблему. Она влечет за собой существенные социально-экономические последствия, не все из которых являются негативными.
В ходе своего исследования Зажичны отметила случаи, когда солончаки заменялись экосистемами с преобладанием мангровых зарослей. Мангровые леса обладают большей способностью улавливать углекислый газ, чем солончаки умеренного пояса, которые они заменяют, что может стать хорошей новостью для снижения уровня CO2 в атмосфере.
Кроме того, ожидается, что расширение коралловых сообществ окажет положительное влияние на местную экономику благодаря увеличению туризма, основанного на дайвинге. Тем не менее, коралловые сообщества, расширяющиеся из-за тропикализации, как правило, состоят из одних и тех же видов и поэтому не предлагают такого же разнообразия среды обитания, как и раньше.
В рамках этого обширного обзора ученые призывают к срочным действиям по решению проблем плохо изученных регионов (таких как тропическо-умеренные регионы Африки и Южной Америки), чтобы получить целостное понимание движущих сил и сложных последствий, которые может иметь тропикализация, а также того, как мы может начать замедлять свои процессы.
Фил Фенберг, соавтор статьи, говорит: «Один из способов смягчить негативные последствия — это создание сетей морских охраняемых территорий в регионах, подвергающихся тропикализации. В этих охраняемых территориях , у нас будет больше возможностей для устранения других воздействий, помимо эффектов, вызванных климатом, таких как давление рыболовства и деградация среды обитания. Тогда мы сможем дать видам возможность акклиматизироваться к тропикам, пока мы не можем предпринять более существенные действия по замедлению глобального потепления».