Замещение морских трав может изменить пищевую сеть Чесапикского залива

Под поверхностью Чесапикского залива происходит едва заметный, но драматический сдвиг: взморниковая трава уступает место своей родственнице, более теплолюбивой морской траве — вигвон-траве. Новое исследование, проведённое учёными из Школы Бэттена при колледже Уильяма и Мэри и Виргинского института морских наук, показывает, что это замещение может иметь экологические последствия для пищевых сетей, рыбного хозяйства и экосистемных функций залива.

Исследование опубликовано в Marine Ecology Progress Series. В нём говорится, что, хотя обе морские травы обеспечивают ценную среду обитания, они поддерживают морскую жизнь по-разному.

Исследователи подсчитали, что продолжающийся переход от взморниковой травы к вигвон-траве может привести к сокращению общей биомассы беспозвоночных в зарослях морских трав в заливе на 63% к 2060 году.

Угрозы взморниковой траве

Несколько факторов, включая качество воды, повышение температуры и развитие человеческой деятельности, угрожают взморниковой траве в Чесапикском заливе. В её отсутствие, особенно в средней части залива, вигвон-трава распространилась благодаря своей способности переносить более тёплые и изменчивые условия, — говорит доцент Крис Патрик, директор программы мониторинга и восстановления подводной водной растительности (SAV) в Школе прибрежных и морских наук Бэттена и VIMS.

При этом обе травы создают структурно различные среды обитания, которые формируют жизнь животных.

Работа ведущего автора Лорен Альваро

Во время работы с Патриком и получения степени магистра в Школе Бэттена и VIMS Лорен Альваро провела обширные полевые исследования, изучая заросли морских трав в заливе Мобджек. Её команда обследовала и сравнила среды обитания, состоящие из взморниковой травы, вигвон-травы и смешанных зарослей. Они задокументировали всё: от роющих моллюсков и улиток до крабов и рыб, чтобы получить представление о жизни в отложениях и среди трав.

Результаты показали, что, хотя вигвон-трава поддерживает больше отдельных беспозвоночных на грамм растительного материала, заросли взморниковой травы являются домом для более крупных животных и имеют больше биомассы растений на квадратный метр. В результате взморниковые луга поддерживают большую общую биомассу животных на квадратный метр.

«Наши выводы показывают, что мы, вероятно, увидим фундаментальный сдвиг в структуре пищевой сети, который будет благоприятствовать более мелким существам, поскольку взморниковая трава будет заменена вигвон-травой», — сказала Альваро. «Заросли взморниковой травы производят меньше животных, но они крупнее и более ценны для хищников, таких как рыба и синие крабы».

Физические характеристики морских трав

Большая часть различий обусловлена физическими характеристиками двух типов морских трав. Заросли вигвон-травы имеют большее отношение поверхности к биомассе из-за более узкой структуры листьев, что обеспечивает больше места для прикрепления мелких беспозвоночных. Однако более широкие листья взморниковой травы создают своего рода полог, который предпочитают такие животные, как рыба-труба, синие крабы и более крупные изоподы, которые представляют собой мелких ракообразных, похожих на креветок.

Исследователи экстраполировали свои выводы и подсчитали, что текущие заросли морских трав в Чесапикском заливе поддерживают приблизительно 66 139 тонн биомассы беспозвоночных, живущих в отложениях и среди травяных зарослей, и производят 35 274 тонны новой биомассы животных каждый вегетационный период. Этот показатель, называемый «вторичным производством», представляет собой биомассу, которую среда обитания делает доступной для более высоких уровней пищевой цепи.

Если замещение морских трав будет продолжаться, как ожидается, к 2060 году вторичное производство может сократиться более чем на 60% при отсутствии дальнейшего снижения содержания питательных веществ.

Влияние на рыболовство

«В рамках нашего исследования мы не смогли определить, способствовала ли большая численность рыб в зарослях взморниковой травы физическая структура луга, площадь луга или доступные источники пищи», — сказала Альваро. «Это затрудняет точную оценку воздействия изменений в составе лугов на уровне рыболовства, но несколько доводов поддерживают ожидание сокращения численности многочисленных коммерческих и рекреационных видов».

Исследование добавляет к растущему числу исследований, документирующих последствия изменений в основополагающих видах, на которые влияет потепление планеты. Авторы ссылаются на аналогичные исследования, связанные с мангровыми зарослями Флориды и мировым сдвигом от кораллов к экосистемам, где доминируют водоросли.

Охрана и восстановление морских трав

Команда надеется, что их выводы помогут информировать управленческие решения и стратегии восстановления. Защита и восстановление оставшейся взморниковой травы и лучшее понимание роли вигвон-травы могут помочь сохранить экологические ресурсы для будущих поколений и обеспечить буфер против будущих потрясений.

Предоставлено:
Virginia Institute of Marine Science

Источник