Опубликовано: 11 ноября 2024 г.
Метки: публикация МГИ, Васечкина Е.Ф.
Учёные Морского гидрофизического института РАН и Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН разработали математическую модель, демонстрирующую, как глобальное потепление и загрязнение океана угрожают ключевому виду планктона в Чёрном море. Модель предсказывает, что изменения в популяции крошечных рачков Calanus euxinus могут привести к серьезным последствиям для экосистемы моря в ближайшие десятилетия.
Calanus euxinus – вид холодноводных рачков, составляющих основу питания многих рыб в Чёрном море. Эти едва заметные организмы, именуемые копеподами, ежедневно совершают вертикальные миграции: ночью поднимаются к поверхности, чтобы питаться микроводорослями – фитопланктоном, а днём опускаются в глубины, чтобы не быть съеденными хищниками, и проводят там время в состоянии своеобразной спячки, называемой «диапаузой». Избегать своих врагов рачку калянусу становится всё труднее, ведь за последние десятилетия верхняя граница бескислородной зоны в Чёрном море, до которой калянус заныривает, поднялась почти на 50 метров! Виктор Мельников, ведущий научный сотрудник Института биологии южных морей им. А.О Ковалевского РАН, объясняет:
«До 1980-х годов бескислородные воды были на глубине около 120 м. Калянус прятался в глубинах, так как шпрот, его главный враг, опускается только до 100 м».
С 1980-х годов ситуация изменилась. Из-за загрязнения и изменения климата содержание кислорода в глубинных водах сократилось на 44%. Бескислородная зона поднялась до глубин 75-80 метров.
Для понимания влияния этих изменений на популяцию копепод учёные разработали математическую модель. Елена Васечкина, заместитель директора Морского гидрофизического института РАН, поясняет:
«Наша модель учитывает ключевые параметры, влияющие на динамику популяции калянуса и позволяет оценить изменения ее численности и структуры как в относительно стабильных условиях, так и при возрастающем воздействии хищников».
В модели предполагается, что копеподы, находящиеся на глубине в уязвимом состоянии диапаузы, а это – до 75% всей популяции, могут становиться добычей шпрота. Переход части популяции из безопасного состояния спячки в зону риска крайне отрицательно сказывается на ее общей численности. Результаты имитационного моделирования свидетельствуют о том, что повышение давления хищников на калянус в диапаузе уже через два года приведет к серьезной деградации популяции копепод.
Дальнейшее сокращение жизненного пространства калянуса может привести к серьёзным проблемам на уровне экосистемы глубоководной части Черного моря.
По словам Виктора Мельникова:
«Беда для калянуса пришла снизу: теперь он не может беспечно спать на глубине 70-80 м, так как тут везде снуют прожорливые рыбы. Калянус – основа трофической пирамиды всей экосистемы Чёрного моря. Если выбить эту «табуретку», начнутся каскадные изменения и это будет уже совсем не то море, которое мы знаем».
Работа севастопольских учёных наглядно демонстрирует, как глобальное потепление влияет на конкретные экосистемы. Чёрное море, которое мы знаем сегодня, может кардинально измениться при жизни нынешнего поколения. И вопрос уже не в том, можем ли мы остановить эти изменения, а в том, готовы ли мы к их последствиям.
Исследование опубликовано в научном журнале Journal of Marine Systems.
Работа проводилась в рамках темы госзадания FNNN-2024-0001 «Фундаментальные исследования процессов, определяющих потоки вещества и энергии в морской среде и на ее границах, состояние и эволюцию физической и биогеохимической структуры морских систем в современных условиях»