разкрива

Учени, изучаващи делфини, които се хранят край бреговете на Калифорния (САЩ), са установили, че мрежата от морски храни се свива. Изглежда, че дължината на хранителните вериги в тази мрежа се е съкратила в отговор на промените в околната среда, като тези, причинени от събития в Ел Ниньо.

Констатациите, публикувани в списание Science Advances, подчертават полезен метод за изследване на начините, по които изменението на климата влияе върху структурата на световните екосистеми.

Тъй като изменението на климата, причинено от човека, засяга океаните. Чрез затопляне и подкисляване вие ​​променяте кои морски видове могат да оцелеят. Това означава, че ключовите видове в хранителната мрежа могат да започнат да намаляват, което може да има сериозни последици.

Разбиране на ефектите

Тези специфични ефекти все още са загадка, защото хранителната мрежа на океана е невероятно сложна. Например: фитопланктонът произвежда храна от слънчева светлина, след това зоопланктон я изяжда, след това малка риба яде зоопланктон, малката риба се яде от по-голяма и така нататък, докато стигне до горния хищник в района, като делфин или акула.

Но на всяко звено в тази хранителна верига има много видове, които могат да ядат или да бъдат изядени, а някои видове хищници се състезават за една и съща плячка. Тези състезатели понякога се хранят помежду си. Резултатът е мрежа от взаимоотношения хищник и плячка, която се противопоставя на лесното обяснение.

„В океана имаме голямо разнообразие от видове и то е много сложно“, каза водещият автор Росио И. Руиз-Кули, морски еколог от Moss Landing Marine Laboratories (САЩ). „Всичко е динамично“.

Ето защо разбирането на тези взаимосвързани взаимоотношения и как изменението на климата ги променя е сложно.

Учените са се опитали да стигнат до този въпрос, като проследяват съотношението на азотните изотопи в системата (например в зоопланктона). В околната среда има малко, но естествено количество малко по-тежък азотен изотоп.

Стандартният азот, азот-14, има седем протона и седем неутрона; по-тежката версия има допълнителен неутрон, което го прави азот-15. По-тежката част от тази версия се натрупва в животински тъкани по-нагоре по хранителната верига. (Това е така, защото системите на тялото са склонни да се отърват от азот-14 малко по-бързо от азот-15, така че по-тежкият изотоп има тенденция да се натрупва).

Това означава, че съотношението азот-15 е малко по-високо при тревопасните, отколкото при растенията, все още по-високо при месоядните, които ядат тези тревопасни, и по-високо при хищника по-високо в хранителната верига.

Учените често проверяват съотношението азот-15 към азот-14 в тъканите на горния хищник в екосистемата, за да добият представа каква е хранителната верига. Тъй като най-добрите хищници бродят навсякъде и често ядат много различни видове плячка, техните тъкани често служат като добра проба от местната среда.

Проблемът е, че е трудно за изследователите да разделят тези две неща: тежкия азот, който се предлага от дъното на хранителната верига, и тежкият азот, който отразява дължината на хранителната верига.

Отговор

Руиз-Кули и колегите й намериха начин да ги разделят, като изучиха 204 кожни проби от делфини, които бяха случайно убити в риболова на Южна Калифорния Bight от 1991 - 2008 г. Те изучават съотношенията на азотни изотопи специално в дузина различни видове аминокиселини (сградата блокове протеини).

Някои аминокиселини отразяват най-ниските нива на азот-15, налични от първичните производители (фитопланктон в основата на хранителната верига). Други аминокиселини, по-богати на азот-15, очевидно идват от животински процеси.

Измервайки разликата между тези два тежки азотни сигнала, единият отразяващ горната част на хранителната верига, а другият отразяващ дъното, учените успяха да определят дължината им.

"По този начин можем да реконструираме как са се променили основните производители и в същото време как се е променила диетата на делфините", каза Руиз-Кули.

Изследователите установяват, че дължината на хранителната верига варира и има значително въздействие при промяна на околната среда. Например, след сезона Ел Ниньо от 1997-98 г. и след 2004 г., когато издигането на зона с ниско съдържание на кислород засегна много видове в близост до повърхността.

Това намаление може да означава, че някои видове са изчезнали на местно ниво, например, принуждавайки делфините да ядат неща по-надолу по хранителната верига. Във всеки случай това е индикатор, че хранителната мрежа се е променила вследствие на промените в околната среда.

Изменението на климата може да доведе до по-екстремни промени в околната среда и ние знаем сравнително малко за това как ще бъдат засегнати глобалните хранителни мрежи. Тази техника може да помогне на изследователите от цял ​​свят, каза Руиз-Кули.

"С глобалното затопляне, изменението на климата ... трябва да знаем какво се случва", каза той.

Този текст първоначално се появява в Los Angeles Times, можете да намерите оригинала на английски тук.