Цивилизация
Учеными и рыбаками давно замечено, что промысел глубоководных обитателей очень быстро приводит к истощению морских ресурсов. Такая особенность глубоководных экосистем может быть легко объяснена. Принято полагать, что основные питательные вещества для глубинных экосистем вод мирового океана поставляются в ходе медленных сезонных погружений частиц органических остатков из верхнего слоя, в котором происходит фотосинтез. Они служат пищей ряду организмов, которыми питаются глубоководные хищники.
Вылавливание хищников, в свою очередь, не приводит к резкому росту численности организмов, питающихся планктоном, ввиду его ограниченности. А так как при рыбной ловле страдают, как правило, и те, и другие, популяция глубоководных обитателей постепенно снижается до непромысловых значений.
Особенно подверженными подобным истощениям выглядят средиземноморские рыбные хозяйства.
Тем не менее, за многие годы интенсивной разработки эти хозяйства продолжают устойчиво показывать хорошие уловы креветок.
Одним из наиболее ярких примеров такого рода является вид креветок Aristeus antennatus, активный промысел которого ведётся уже 70 лет. Известно, что эти глубоководные организмы рождаются на глубинах, превышающих 1000 метров, и поднимаются на промысловые глубины в ходе онтогенетических миграций ко второму году жизни.
В научной литературе встречается несколько моделей, описывающих циклические колебания популяции Aristeus antennatus, однако ни одна из них до сих пор не смогла выявить причины, по которым происходит ежегодное обновление популяции этого вида креветок.
Внести свой вклад в разрешение этого вопроса попыталась группа испанских исследователей под руководством Джоан Компани. Авторы работы, опубликованной в PLoS ONE, провели массивный анализ публично доступных исторических данных и попытались выявить природные факторы, оказывающие наибольшее влияние на численность этого промыслового вида, являющегося одним из основных в Средиземноморье.
Объектом исследования ученых стало северо-западное побережье Средиземного моря. В зимний период в ходе охлаждения и испарения здесь образуются особенно плотные водные массы, однако потоки береговых вод, спускающиеся в моря по подземным каналам, являются еще более холодными и плотными. В результате они опускаются на значительные глубины под слоями морских вод – со всеми питательными веществами, которыми богаты шельфовые воды.
Как оказалось, в особенно сухие и холодные зимы потоки береговых вод опускаются особенно сильно и могут достичь глубины более 2000 метров под уровнем моря, формируя в них слои с аномальным соотношением мутности, температуры и солености.
Анализ исторических данных показал, что такие аномалии имеют место примерно каждые 10 лет.
По заявлениям авторов, именно эти природные явления смягчают эффект перевыработки рыбных месторождений: они определяют миграцию креветки из обычных мест улова рыбными хозяйствами на недоступные рыбакам глубины, а также объясняют увеличение улова по прошествии некоторого времени.
Ученые отметили, что объемы добычи креветок резко сократились после особенно морозной зимы 2005 года. Это явление, названное рыбным коллапсом, продолжалось в течение 6 месяцев, в то время как рыбацкие и креветочные хозяйства не снижали своих усилий по добыче морепродуктов.
Это натолкнуло ученых на мысль, что очень холодные и мутные потоки пресной воды, спускающиеся с берегов, заставляют креветок покидать свои привычные места обитания и опускаться на большие глубины, куда береговые воды ввиду своей плотности попасть уже не могут.
Как оказалось, скорость потоков взвешенных в водных массах частиц на глубине более 2000 метров увеличилась в этот период на два порядка ввиду проявления не только вертикальных потоков, обусловленных силами гравитации, но и боковых, направленных от береговых водных масс. В ходе этого процесса резкого спуска береговых вод на морское дно донные водные массы, кроме прочего, довольно быстро обогащаются органическими питательными веществами.
В ходе анализа долговременных показателей улова креветки ученые действительно увидели резкое снижение уловов после особенно холодных зим.
И почти всегда, спустя три года после погодной аномалии, объём вылова Aristeus antennatus значительно увеличивался.
Коллектив исследователей склонен объяснять это явление именно увеличением темпов пополнения популяции креветок в следующие за природной аномалией годы.
Исторические записи показывают, что в эти годы, как правило, вылавливается повышенное количество молодых креветок, и лишь через три года после катастрофического события соотношения взрослых особей и молодняка примерно выравниваются. Затем происходит постепенное снижение улова, которое в обычных случаях должно выливаться в полное их истощение.
Однако этого не происходит ввиду нового каскадного спуска береговых вод на большую глубину, после чего популяция креветок сначала уходит на большие глубины и практически не вылавливается, а затем быстро восстанавливает свою численность в пересыщенной питательными веществами среде. Дальше история повторяется снова и снова.
По мнению ученых, эти данные должны привести к улучшению менеджмента рыбных хозяйств, так как за спуском береговых вод на большие глубины можно относительно легко проследить.
В результате рыбные хозяйства смогут гибко варьировать свои усилия по добыче креветки. К тому же, эта модель впервые позволила объяснить, почему постоянные усилия по добыче глубоководных креветок до сих пор не привели к истощению этого морского ресурса, и связать наблюдаемые природные феномены с поведением представителей глубоководной морской фауны.
В связи с этим ученые также высказывают опасения, что при глобальном увеличении среднегодовой температуры, которое предсказывают различные климатические модели, данный защитный механизм может выключиться, и популяция креветок будет быстро истреблена человеческой деятельностью. Кроме того, данный механизм имеет универсальный характер и может иметь место в других зонах добычи глубоководных морских животных, а потому опасность угрожает не только средиземноморским креветкам.