Брок Вудсон, доцент инженерного колледжа UGA, сказал, что большинство исследований в прошлом предполагали, что все, что происходит в меньшем масштабе, не влияет на всю систему пищевой цепи. Но его исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, как фронты могут быть включены в текущие модели климата и рыболовства, чтобы учесть мелкомасштабные взаимодействия в промысловом производстве и круговороте элементов, таких как углерод и азот, в океане.
Применяя фундаментальный метод гидродинамики – естествознания движущихся жидкостей, таких как океан, – к модели экосистемы, Вудсон обнаружил, что фронты, среди прочего, увеличивают общую биомассу экосистемы.
Он специально сосредоточился на океанских фронтах, потому что их схемы потоков создают конвергентные зоны, которые объединяют пищу и ресурсы в океане.
«Биологические эффекты ранее не рассматривались, только физика, поэтому никто действительно не пытался включить этот метод в большие модели экосистем», – сказал Вудсон. "Я хотел понять, если вы концентрируете вещества в основе пищевой цепочки – например, фитопланктон – как это влияет на продукты, которые их поедают, и, следовательно, на продукцию рыболовства.
"Если вы не включаете фронты, вы видите только систему, управляемую питательными веществами и ростом фитопланктона."
Исследование показало, что чем больше продукции, тем больше ее можно вывести из океана без отрицательного воздействия на биомассу или понизиться.
«Более высокий уровень продуктивности в океане намного выше, чем мы обычно прогнозируем», – сказал Вудсон. "Это означает, что чрезмерный вылов рыбы может быть хуже, чем мы думаем в настоящее время.
Но хорошие новости заключаются в том, что с надлежащими мерами по сохранению мы должны увидеть быстрое возвращение к историческому изобилию."
Это исследование включило фронты в прошлые модели, показав, как они направляют питательные вещества в систему, собирая корм для важных рыб и морских млекопитающих.
Хотя чрезмерный вылов рыбы – это то, о чем следует проявлять осторожность и внимание, океанские фронты дают этим видам возможность выживать и процветать благодаря питательным веществам, которые они обеспечивают.
«Фронты каскадом поднимаются по системе, а рыболовные каскады – вниз по системе», – сказал он. "У них есть интерактивные эффекты."