Въздействието от загубата на хищници и изменението на климата се комбинират, за да опустошат живите рифове, които са определяли горите от водорасли в Аляска от векове, според ново изследване, публикувано в Science.
"Открихме, че масивните варовикови рифове, изградени от водорасли, са в основата на екосистемата на водораслите на Алеутските острови", каза Дъглас Рашър, старши изследовател в лабораторията за океански науки Бигелоу и водещ автор на изследването. „Въпреки това, тези дългоживеещи рифове сега изчезват пред очите ни и ние гледаме на колапс, вероятно от порядъка на десетилетия, а не векове.„
Подобните на корал рифове, изградени от червеното водорасло Clathromorphum nereostratum, се смилат от морски таралежи. Броят на морските таралежи експлодира, след като техният хищник, алеутската морска видра, изчезна функционално през 90-те години. Без естествения хищник на таралежите, който да ги държи под контрол, таралежите са преобразили морския пейзаж - първо като косят гъстите гори от водорасли, а сега като насочат вниманието си към коралинните водорасли, които образуват рифа.
Clathromorphum произвежда варовиков скелет, който защитава организма от пашата и в продължение на стотици години образува сложен риф, който подхранва богато разнообразие от морски живот. След като водораслите изчезнаха от менюто, таралежите вече скучаят през твърдия защитен слой на водораслите, за да ядат водораслите - процес, който стана много по-лесен поради изменението на климата.
"Затоплянето и подкиселяването на океана затрудняват калциращите организми да произвеждат своите черупки или в този случай защитния скелет на водораслите", каза Рашер, който ръководи международния екип от изследователи, включващ съавторите Джим Естес от UC Санта Круз и Боб Стенек от университета в Мейн.„Този критичен вид вече е станал силно уязвим за паша на таралежи – точно когато изобилието на таралежите достига своя връх. Това е опустошителна комбинация.“
Въз основа на техния размер и възраст е ясно, че масивните рифове, построени от Clathromorphum, отдавна играят жизненоважна роля в морската екосистема на Алеутските острови, включително по време на минали бумове на таралежите. Морските видри са били ловувани почти до изчезване по време на морската търговия с кожи през 1700-те и 1800-те години. Когато популациите на таралежите нараснаха в отговор, рифовете удържаха позициите си.
"По време на търговията с кожи, Clathromorphum съществува през векове, където таралежите вероятно изобилстват", каза Рашър. „Този път обаче ситуацията се промени драстично. Нашите изследвания показват, че пашата на морски таралеж е станала много по-смъртоносна през последните години поради възникващите последици от изменението на климата.“
Докато водораслото добавя към своя калцифициран скелет всяка година, то създава ленти с годишен растеж - като пръстени в дърво. Тези групи архивират дали пашата на морски таралеж е настъпила всяка година. Чрез изследване на полирани проби под микроскоп, изследователският екип установи, че внезапно има начин да погледнат назад в миналото на екосистемата. Това прозрение им позволи да определят, че пашата на таралежите е намаляла и нараснала с времето с миналото възстановяване и скорошния срив на популациите на морските видри. Тревожно, то също така разкри, че темповете на паша са се ускорили в последно време във връзка с повишаването на температурата на морската вода.
Изследователите също върнаха живи Clathromorphum и таралежи обратно в лабораторията и ги поставиха в контролирана среда, която възпроизвежда прединдустриалните и настоящите условия на морската вода, както и очакваните в края на века. След три месеца водораслите и таралежите бяха сдвоени, за да се прецени как се променя смъртността от пашата на таралеж като функция от температурата и киселинността на морската вода. Учените открили, че смъртоносната паша при настоящите условия е с около 35 до 60 процента по-голяма, отколкото в прединдустриални условия. Ставките нараснаха още повече при бъдещи условия - с още около 20 до 40 процента. Резултатите от експеримента потвърдиха, че изменението на климата наскоро позволи на таралежите да нарушат защитните сили на водораслите, изтласквайки тази система отвъд критичната точка на преобръщане.
"Добре е документирано, че хората променят екосистемите на Земята, като променят климата и премахват големи хищници, но учените рядко изучават тези процеси заедно", каза Рашър. „Ако бяхме изследвали ефектите от изменението на климата върху Clathromorphum в лабораторията, щяхме да стигнем до много различни заключения относно уязвимостта и бъдещето на този вид. Нашето проучване показва, че трябва да гледаме на изменението на климата през екологична леща, или ние вероятно ще се сблъскате с много изненади през следващите години."
Откриването на това взаимодействие между хищниците и изменението на климата наистина дава известна надежда – предоставя множество начини за справяне с ускоряващото се унищожаване на рифа. Намаляването на парниковите газове е една от най-неотложните нужди на човечеството, но това е глобално усилие, което изисква международно сътрудничество и координация. Възстановяването на морските видри обаче е регионално усилие, което има способността да смекчи ерозията на рифовете от таралежите и да издърпа екосистемата обратно от нейната преломна точка.
"Това е вълнуващо, защото предполага, че мениджърите на ресурси имат възможности да управляват големи хищници по начини, които могат да помогнат за забавяне на скоростта, с която изменението на климата влошава нашите естествени екосистеми", каза Рашър. „В случая с алеутските водорасли гори, възстановяването на популациите на морски видри би донесло много екологични ползи, а също така би ни спечелило време, за да обединим усилията си за ограничаване на въглеродните емисии, преди този основен строител на рифове да бъде загубен.“
