Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) стремились определить, насколько хорошо МОР защищают рыбу от изменений, вызванных морскими волнами тепла. Эти стрессовые события могут кардинально изменить экосистему, и ученые прогнозируют, что частота и интенсивность этих событий будет увеличиваться по мере потепления климата.
Чтобы ответить на эти вопросы, команда воспользовалась морской волной тепла, которая затронула все Западное побережье в период с 2014 по 2016 год, используя данные за 16 лет с Нормандских островов. Архипелаг находится на переходе между субтропическими экосистемами на юге и экосистемами умеренного климата к северу от Пойнт-Консепшн и усеян сетью из десятка или около того заповедных зон.
Согласно выводам исследователей, опубликованным в журнале Scientific Reports, МОР мало что делают для смягчения некоторых эффектов морских волн тепла, включая, в данном случае, изменения в структуре сообщества рыб. Исследования показывают, что менеджерам ресурсов придется использовать другие стратегии, если они хотят смягчить эту проблему.
Запрещенные к использованию охраняемые морские районы являются чрезвычайно полезными стратегиями сохранения морской среды. Поскольку они являются инструментом управления всей экосистемой, многие ученые считают, что они могут помочь смягчить климатические изменения. Предыдущие исследования показали, что МОР могут увеличивать количество видов, стабилизировать экосистемы и даже увеличивать уловы рыболовства – все эффекты, которые теоретически должны обеспечивать защиту от изменения климата.
«Было проведено множество исследований, показывающих, что МОР эффективны для сохранения биоразнообразия и содействия восстановлению отдельных видов во время и после экстремальных температурных явлений», – сказал ведущий автор Райан Фридман, бывший докторант в лаборатории Дженнифер Казелле, исследователя Морского отделения UCSB. Научный институт. "Учитывая эти аспекты и объем работы по преимуществам МОР, многие распорядители ресурсов указывают на МОР как на способ смягчения климатических последствий, несмотря на то, что было проведено всего несколько исследований по этой теме."
К счастью, Фридман и его команда располагали большим количеством данных по Нормандским островам благодаря PISCO, Партнерству по междисциплинарным исследованиям прибрежных океанов. Академический консорциум проводит исследования прибрежного океана Калифорнии, чтобы информировать руководство и политику. PISCO располагает наборами данных за период с 1999 года, а также объектами мониторинга внутри и за пределами МОР островов.
Фридман использовал морскую волну тепла, поразившую регион в 2014 году, в качестве своего рода естественного эксперимента. Он сравнил плотность рыбы, биомассу, биоразнообразие и пополнение молоди у видов, обитающих в теплой и холодной воде, чтобы исследовать, как морские охраняемые районы опосредуют воздействие волны тепла.
«Мы обнаружили, что волна тепла оказала огромное влияние на плотность, пополнение и биоразнообразие по сравнению с типичными океанографическими явлениями, такими как Эль-Ниньо», – сказал Фридман. «Как только мы это увидели, мы сосредоточились на данных только в годы сильной жары, чтобы внимательно изучить тенденции внутри и за пределами МОР."
Команда поинтересовалась, оставались ли сообщества рыб внутри заповедников похожими до, во время и после аномальной жары по сравнению с незащищенными местами. Вместо этого они обнаружили небольшую разницу в способах перемещения рыбных сообществ внутри и за пределами МОР.
Исследователи были удивлены результатами, но сформулировали возможное объяснение. Они подозревают, что тенденции были схожими внутри и за пределами МОР, потому что волна тепла, как правило, затрагивала непромысловые виды, такие как каменные губаны и гарибальди, в большей степени, чем те, которые становятся объектом рыболовства. Для нецелевых видов дополнительная защита закрытого морского заповедника является спорным вопросом, когда речь идет о морских волнах тепла.
«Мы подозреваем, что [не] целевые виды более отзывчивы, потому что они обычно меньше по размеру и имеют более короткий жизненный цикл, чем целевые виды», – пояснил Фридман. В результате непромысловые виды, вероятно, почувствуют более сильное воздействие таких острых явлений, как морские волны тепла. Кроме того, нецелевые виды, как правило, более многочисленны, а это означает, что тепловая волна может воздействовать на большее количество особей.
Значение этих выводов кажется Фридману довольно ясным. «Поскольку МОР сами по себе не могут смягчить острые изменения экосистемы во время волн тепла, управляющим ресурсами потребуется использовать набор вариантов сохранения для поддержания важных экосистемных услуг в проливе Санта-Барбара и за его пределами по мере того, как волны тепла становятся более распространенными», – сказал он.
В этом исследовании также подчеркивается тесное сотрудничество между Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре и Национальным морским заповедником Нормандских островов NOAA, где Фридман работал во время своей докторской диссертации.D. и где он сейчас эколог-исследователь.
«Прочные партнерские отношения между академическими исследователями и менеджерами по ресурсам имеют решающее значение для решения некоторых из самых сложных экологических проблем», – сказал Казелле. «Офис Национального морского заповедника Нормандских островов, физически расположенный в нашем кампусе, является огромным преимуществом для исследователей, работающих над прикладными проблемами, и менеджеров, ищущих научные решения."
Это первая из серии статей, целью которых является определение некоторых способов, которыми изменение климата повлияет на будущее лесов водорослей в Южной и Центральной Калифорнии. Команда недавно представила еще одну рукопись, в которой описывается, как они классифицировали теплые и холодноводные виды в надежде, что другие природоохранные группы смогут использовать их методологию для повышения точности своей собственной работы.
В заключительном документе этой серии прогнозируются будущие изменения видов рыб при различных климатических сценариях для пролива Санта-Барбара с целью обеспечения упреждающего управления перед лицом изменения климата.