Обширные полевые исследования на острове проливают свет на связь между сушей и морем в Муруа

Масштабная многолетняя научная экспедиция, проведённая исследователями из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и сотрудничающими учреждениями, включая Гавайский университет в Маноа, выяснила, что землепользование на тропических островах может влиять на качество воды в лагунах, а осадки могут играть важную роль в соединении между сушей и лагуной.

Важные выводы для защитников экосистем

Эти результаты предоставляют жизненно важную информацию для защитников экосистем, сталкивающихся с глобальным сокращением рифов. Их выводы были опубликованы в журнале Limnology and Oceanography.

«Это исследование довольно новаторское с точки зрения его масштаба», — сказал Кристиан Джон, ведущий автор исследования и постдокторант Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. «Мы изучили питательные вещества в тканях водорослей, химический состав воды и микробные сообщества почти в 200 точках вокруг острова Муруа, Французская Полинезия, и повторили этот отбор проб в течение нескольких лет».

Мэри Донован, соавтор и преподаватель Гавайского института морской биологии в Школе океанических и земных наук и технологий Гавайского университета в Маноа, сказала: «Связи между сушей и морем динамичны и сложны, поэтому эта тема оставалась недоступной для науки».

Междисциплинарная команда учёных

Для решения этой огромной задачи была собрана группа междисциплинарных мыслителей, от студентов до старших исследователей, по меньшей мере из пяти крупных учреждений.

Учёные давно обеспокоены тем, что с увеличением антропогенных поступлений с суши на коралловые рифы часто происходит «фазовый сдвиг» — сокращение кораллов, сопровождающееся увеличением вредных водорослей. Это экологическое изменение часто связывают с избытком питательных веществ и изменениями в микробном сообществе, но точная связь между землепользованием и здоровьем коралловых рифов плохо изучена.

Результаты исследования

В ходе исследования команда обнаружила, что содержание питательных веществ в лагунах у Муруа было самым высоким по концентрации ближе к острову, ниже — дальше от берега и связано с наземным стоком.

«Это указывает на то, что по крайней мере часть питательных веществ в лагунах Муруа поступает с суши», — сказал Джон. «Кроме того, мы обнаружили, что содержание питательных веществ выше в местах обитания лагун, расположенных ниже по течению от сильно пострадавших водосборных бассейнов. Это говорит нам о том, что человеческая деятельность на суше может играть большую роль в качестве воды в лагунах, что важно для кораллов, рыб и всех других существ, обитающих в экосистемах коралловых рифов».

Исследование также доказывает, что осадки выступают в качестве ключевого посредника для связи между землепользованием и водами лагун, потенциально смывая больше наземных питательных веществ в лагуны и рифовые системы. Это предполагает, что по мере изменения климата региональные модели осадков также могут влиять на воздействие наземных факторов на коралловые рифы.

Использование водорослей в качестве биоиндикатора

В течение многих лет учёные использовали измерения концентрации питательных веществ в тканях водорослей, чтобы понять, как питательные вещества распределяются по морской экосистеме. При анализе водорослей в недавнем исследовании учёные обнаружили, что питательные вещества в водорослях отражали химический состав наземных поступлений, особенно вблизи крупных водосборных бассейнов, пострадавших от деятельности человека.

«Это подтверждает наше использование этого организма в качестве надёжного долгосрочного биоиндикатора загрязнения питательными веществами в экосистеме», — сказал Джон. «Таким образом, мы можем быть более уверены в том, что наш прокси-показатель питательных веществ является хорошим показателем питательных веществ в экосистеме».

Управление прибрежными ресурсами на тихоокеанских островах

Поток питательных веществ с гор в океан является центральным элементом управления прибрежными ресурсами в системах тихоокеанских островов. Целевые стратегии, такие как сокращение загрязнённого стока, создание буферов вдоль рек или активная борьба с потерей почвы на строительных площадках, могут значительно смягчить неблагоприятное воздействие землепользования на качество воды в лагунах.

«Ахупуаа, подразделения землепользования, которые соединяют маука с макаи, занимают центральное место в управлении водосборными бассейнами здесь, на Гавайях», — сказала Нисса Силбигер, соавтор и доцент кафедры океанографии в Школе океанических и земных наук и технологий Гавайского университета в Маноа. «Понимание качества воды является фундаментальной задачей для каждого: оно имеет ключевое значение для оценки здоровья коралловых рифов и неразрывно связано со здоровьем человека».

Предоставлено: [Гавайский университет в Маноа](https://phys.org/partners/university-of-hawaii-at-manoa/)

Источник