Co zagraża ekosystemom morskim wzrostem liczby małych ryb? • Vadim Mokievsky • Wiadomości naukowe na temat "Elementów" • Ekologia, nauka i społeczeństwo

Co zagraża ekosystemom morskim wzrostem liczby małych ryb?

Zdjęcie A.V. Chesunova, za zgodą autora

Jakie są konsekwencje zwiększenia połowów małych ryb, głównie w produkcji pasz białkowych i nawozów? Międzynarodowy zespół naukowców opublikował wyniki modelowania powiązań żywnościowych w pięciu najważniejszych komercyjnych obszarach oceanu. Stwierdzili, że nawet istniejące wielkości połowów mogą spowodować znaczne zmniejszenie liczby ptaków, ssaków morskich i ryb cennych ekonomicznie.

Ponad 10 lat temu D. Pauly i współautorzy (Pauly i wsp., 1998) przeprowadzili analizę światowego rybołówstwa i wykazali, że średni poziom troficzny połowów w oceanie stale spada. Piramida żywieniowa (lub troficzna) w ekosystemach morskich obejmuje 4-5 poziomów: od glonów planktonowych – od producentów, poprzez skorupiaki, które żywią się nimi (zooplankton) po planktonofagiczne ryby i drapieżne ryby. W pierwszej połowie XX wieku podstawą połowów były drapieżniki i "super drapieżniki" – gatunki ryb znajdujące się na 4-5 poziomie piramidy żywieniowej – takie jak dorsz, makrela, tuńczyk itp.

Wzrost połowów w drugiej połowie stulecia wynikał głównie z karmienia małych ryb na fito- i zooplanktonie, czyli na 2-3, a nie na 4-5 "podłogach" piramidy żywieniowej.Są to znany gromadnik, sardynki, a także anchois. Część tej ryby trafia na nasz stół, ale więcej jest przetwarzanych na paszę białkową dla zwierząt gospodarskich i drobiu. Ani rozmiar, ani smak takiego przetwarzania nie jest ważny. Możesz złapać prawie każdy gatunek, który tworzy duże grona. W rezultacie zmniejsza się średni poziom troficzny połowów (ryc. 1). Ta praca wywołała gorącą dyskusję, która trwa do dziś. Przedmiotem kontrowersji są zarówno metody obliczeniowe (patrz np. Caddy J.F., et al., 1998), jak i możliwe konsekwencje środowiskowe obniżenia poziomu troficznego połowów.

Ryc. 1. A – wykres ilustrujący stopniowy spadek średniego poziomu troficznego w połowach (z artykułu Pauly i wsp., 1998). B – zmiana średniego poziomu troficznego połowów w latach 1984-1999. z wyłączeniem marikultury (z artykułu Pauly i wsp., 1998a). Górna krzywa na wykresie – świat chwyta się w morzu (prawidłowa oś, milion ton rocznie)

Co się dzieje, gdy masowy połów małych, masowych ryb, pokazał smutny naturalny eksperyment na Morzu Barentsa. Pod koniec lat 70. – początek lat 80. połowy gromadnika przekroczyły 1,5 miliona ton rocznie, zmniejszyły się stada, aw latach 1986-87. nastąpił upadek liczby gatunków na najwyższych poziomach troficznych.Najwyraźniej przejawiało się to w koloniach ptaków morskich wschodniego Murmana, gdzie liczba drobnych kairów spadła 8 razy (Krasnov i wsp., 1995, Hjermann i in., 2004).

Ryc. 2 Po lewej – stock (linia) i połowu (posty) gromadnik na Morzu Barentsa w latach 1965-2009. (zgodnie z danymi ze strony internetowej Systemu Monitorowania Zasobów Rybołówstwa Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa – FAO). Po prawej – dynamika liczby cienkich rachunków (1) i grubodziobnych (2) kairów na bazarach na wyspie Kharlov. Ryc. od: Krasnov i wsp., 1995

Podobne obrazy obserwuje się od czasu do czasu w różnych obszarach oceanu. Próba znalezienia bardziej ogólnego wzoru zachowania ekosystemu podczas usuwania kluczowych gatunków na środkowych "piętrach" piramidy żywieniowej jest przedmiotem prac Anthony'ego Smitha i współautorów (Smith i in., 2011). Korzystając z szeregu modeli dla pięciu najbardziej zbadanych obszarów intensywnego rybołówstwa, autorzy próbowali ocenić ekosystemowe skutki małych napadów planktonofagów – uczenie ryb i żywienia kryla na fito- i zooplanktonie. Trzy z tych obszarów związane są z obszarami wypiętrzającymi się, gdzie wydostawanie się z głębin wody dostarcza azotu i fosforu, zapewniając wysoką produktywność fitoplanktonu, zooplanktonu i ryb.We wszystkich pięciu obszarach ryby są zbierane na drugim lub trzecim poziomie troficznym: na Morzu Północnym jest to myszoskoczek, w peruwiańskim rejonie upwellingu jest sardela, w innych obszarach występują różne rodzaje sardynek i sardeli, a także inne małe planktonofagi.

Ryc. 3 Mapa z zaznaczonymi obszarami badań. Od lewej do prawej: Obszar upwellingu w Kalifornii (prąd Kalifornii), peruwiański obszar upwelling (północny Humboldt), Morze Północne (Morze Północne), obszar upurzania Benguela (południowy Benguela), południowo-wschodnia Australia (SE Australia). Na pasku bocznym – światowy połów małych ryb pelagicznych i kalmarów, główny zasób wyższych poziomów troficznych. Ryc. z danego artykułu Nauka

W pracy wykorzystano trzy modele (OSMOSE – ryc. 4, Ecopath z Ecosim i Atlantis), które służą do prognozowania połowów, dlatego są dokładnie skalibrowane i wielokrotnie testowane dla różnych gatunków. Aby uniknąć subiektywności związanej z cechami konkretnego modelu, dla każdego regionu obliczenia powtórzono na co najmniej dwóch z nich. Schemat jednego z modeli pokazano na rys. 4. Pozostałe dwa są zorganizowane w podobny sposób, ale różnią się rozdzielczością przestrzenną i zestawem parametrów branych pod uwagę.

Ryc. 4 Schemat modelu OSMOSE. Po prawej – jednostka obliczająca ilość dostępnej żywności dla planktonofagov (model ROMS). Na podstawie danych o parametrach środowiskowych (temperatura, odżywienie mineralne itp.), Oblicza ilość planktonu dostępnego dla ryb jedzących plankton. Po lewej – blok numerów ryb. Dla każdego gatunku oblicza obfitość na podstawie ilości dostępnej żywności, prasy drapieżników, połowów i sukcesu hodowlanego. Ryc. z www.meece.eu

Wyniki symulacji wykazały, że negatywne skutki przy wyższych poziomach troficznych zaczynają objawiać się, gdy zostanie usunięta około połowa biomasy gatunków planktonofagicznych. Niestety, jest to poziom odpowiadający aktualnym wskaźnikom połowów dla wielu badanych gatunków.

Ryc. 5 Wyniki obliczeń dla pięciu dzielnic (patrz rys. 4) przy użyciu trzech modeli. Spodziewane skutki wynikające z usunięcia jednego z 10 kluczowych gatunków o niskich poziomach troficznych (śledź, gerbil, szproty, sardynki, makrela, sardele, ryby mezopelagiczne, czerwone oczy, okrągłe śledzie, a także obejmuje kryl – duże skorupiaki planktonowe). Oś Abscissa – wzrost intensywności połowu (w% wielkości populacji w przypadku braku rybołówstwa, tj. wartość 50% oznacza usunięcie połowy populacji gatunku, a 100% oznacza całkowite zniszczenie w obszarze łowiska). Oś Y. – odsetek grup o wyższych poziomach troficznych zmniejszył ich liczbę o ponad 40% w wyniku detonacji podaży żywności. W części "grupa" znajduje się lista obiektów zawartych w modelu o różnym stopniu szczegółowości: gatunki obiektów polowych, większe skojarzenia ("mewy", "rekiny" itp.) – dla obiektów niekomercyjnych. Dla każdego modelu i regionu ustalana jest liczba grup. Ryc. z danego artykułu Nauka

Modele wskazują również, że skutki napadów planktonofagów manifestują się różnie w różnych obszarach. Szczególnie wrażliwe są te ekosystemy, w których większość produkcji planktonu przechodzi "na górę" przez niewielką liczbę gatunków, takich jak na przykład u wybrzeży Peru, gdzie głównymi gatunkami handlowymi są peruwiańskie sardele, które stanowią znaczną część biomasy wszystkich ryb. W przypadku tego regionu oba modele wykazują znaczące zmiany przy wyższych poziomach troficznych, nawet przy usunięciu niewielkich ilości kluczowych gatunków.W ekosystemie Morza Północnego, gdzie nie ma tak wyraźnej dominacji jednego gatunku na środkowych "piętrach" piramidy żywieniowej, drapieżcy mają możliwość przejścia z zasobów na zasoby.

Źródło: Anthony D.M. Smith, et al. Wpływ niskich cen gatunków na ekosystemy morskie // Nauka. 2011. V. 333. V. 1147-1150. DOI: 10.1126 / science.1209395.

Dodatkowa literatura:
1) Daniel Pauly, Villy Christensen, Johanne Dalsgaard, Rainer Froese, Francisco Torres Jr. Wędkowanie w sieciach morskich Nauka. 1998. V. 279. V. 860-863. DOI: 10,1126 / science.279.5352.860.
2) J.F. Caddy, J.Csirke, S. M. Garcia, R.J. R. Grainger. Jak wszechobecne jest "Wędkowanie w sieciach morskich?" // Nauka. 1998. V. 282. P. 1383a. DOI: 10,1126 / science.282.5393.1383a.
3) Daniel Pauly, Rainer Froese Villy Christensen. Odpowiedź na pytanie "Jak wszechobecny jest" Wędkowanie w morskich sieciach żywnościowych? " // Nauka. 1998a. V. 282. P. 1383a. DOI: 10,1126 / science.282.5393.1383a.
4) Daniel Pauly, Maria-Lourdes Palomares. Wędkowanie Peruve niż myślałem Biuletyn Nauk o Morzu. 2005. V. 76 (2). P. 197-211.
5) Hjermann D. Ø., Et al. Konkurencja kapelana Morskiego Barentsa // PNAS. 2004. V. 101 (32). P. 11679-11684.
6) Rybołówstwo na rosyjskim Morzu Barentsa i Morzu Białym: wyzwania ekologiczne (PDF, 414 Kb).
7) Krasnov, Yu V. i inni 1995. Morskie kolonialne ptaki Murmana. SPb. "Nauka". 222 s.

Zobacz także:
1) Z powodu braku kryla liczba pingwinów maleje, "Elements", 05.05.2011.
2) Nawożąc oceaniczne wody powierzchniowe, wieloryby utrzymują wysoką produkcję fitoplanktonu, Elements, 12/13/2010.
3) W oceanach staje się coraz mniej fitoplanktonu, "Elements", 08/08/2010.
4) Mała ryba wspiera produkty niegdyś osłabionego ekosystemu "Elementy", 07.23.2010.

Vadim Mokievsky


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: