Пищевые цепи в коралловых рифах Карибского моря стали на две трети короче

Трофическая система коралловых рифов в Карибском море за последние 7000 лет упростилась: пищевые цепи сократились на 60–70 процентов. Рыбы низшего уровня питаются примерно так же, как и раньше, тогда как у хищников разнообразие добычи сильно уменьшилось. Причинами могли стать деградация структуры рифов и утрата их связи с мангровыми зарослями. К таким выводам пришли ученые после первой масштабной исторической реконструкции трофической структуры карибских рифов с использованием изотопного анализа азота. Результаты опубликованы в Nature.

Коралловые рифы — важные очаги биоразнообразия, обеспечивающие среду обитания для четверти морских видов. В радиусе 100 километров от рифов проживает около миллиарда человек, зависящих от вылова рыбы и морепродуктов, связанных с этими экосистемами. Под давлением антропогенной нагрузки рифы деградируют: с 1970-х годов их покрытие в Карибском море сократилось вдвое. Поскольку рифы представляют собой сложные сообщества с большим количеством местообитаний, они формируют длинные пищевые цепи, анализ которых отражает состояние всей экосистемы.

Под руководством Джессики Людерс-Дюмон (Jessica Lueders-Dumont) из Смитсоновского института тропических исследований изучили трофическое разнообразие рифов у побережий Панамы и Доминиканской республики около 7000 лет назад и 100 лет назад. Для этого исследователи отобрали образцы кораллов и 136 отолитов рыб из четырех семейств: Gobiidae (бычковые рыбы, криптобентические, дневные), Atherinidae (атериновые, стайные, пелагические), Apogonidae (кардиналы, ночные криптобентические) и Haemulidae (ворчуны, всеядные, активны круглосуточно).

Бычковые рыбы относятся к низшему трофическому уровню как первичные консументы, питающиеся водорослями, планктоном и детритом. Ворчуны занимают высший трофический уровень, поедая ракообразных, моллюсков и других рыб. Для оценки трофических уровней в прошлом использовали изотопный анализ соотношения ¹⁵N к ¹⁴N методом масс-спектрометрии, а возраст образцов определяли по уран-ториевому методу.

Сравнение показало, что у рыб, которые 7000 лет назад имели высокий трофический уровень, к периоду 100 лет назад δ¹⁵N снизился: у ворчунов и кардиналов Панамы на 2,4 и 2,7 промилле соответственно. У низших рыб изотопный состав сохранялся или даже увеличивался. Это указывает на укорочение цепей питания на 60–70 процентов: рацион хищников стал менее разнообразным, а промежуточные звенья между водорослями и плотоядными исчезли.

Трофическая структура рифов упростилась, повышая риск деградации экосистемы. Исследователи отмечают, что рифы больше не обеспечивают разнообразие добычи для хищников и укрытий для жертв. Фрагментация среды снизила доступ обитателей к мангровым зарослям, которые ранее обогащали рацион.

Прикладные эксперименты могут помочь сохранить рифы хотя бы частично. Например, селективное скрещивание термоустойчивых кораллов Acropora digitifera позволило получить колонии, выдерживающие повышение температуры воды на один градус дольше примерно на неделю.

Читайте также: