
Деятельность человека значительно ослабила устойчивость современных коралловых рифов, нарушив потоки энергии в пищевых цепях этих критически важных экосистем. Международная группа исследователей пришла к выводу, что масштабы деградации оказались серьезнее, чем предполагалось ранее, и теперь у науки есть прямое тому доказательство.
Ученым удалось совершить своего рода путешествие во времени, заглянув на 7000 лет в прошлое. Для этого они применили новый метод анализа изотопов азота к окаменелостям – «ушным камням» рыб, или отолитам, которые тысячелетиями сохраняются в морских отложениях. Этот подход позволил впервые напрямую реконструировать древние пищевые сети рифов.
Результаты оказались ошеломляющими. По сравнению с нетронутыми экосистемами прошлого, пищевые цепи сегодняшних коралловых рифов в Карибском море на 60–70% короче, а функциональное разнообразие рыб сократилось на 20–70%. Это означает, что сложная и разветвленная система питания превратилась в значительно упрощенную.
«На более здоровых рифах прошлого сообщества рыб использовали гораздо более широкий спектр источников пищи, – объясняет ведущий исследователь Джессика Людерс-Дюмон. – На деградировавших рифах диеты стали однородными – разные рыбы все чаще едят один и тот же ограниченный набор ресурсов. Это как перейти от оживленного района с множеством ресторанов к одному заведению с урезанным меню».
Такая потеря разнообразия делает современные коралловые экосистемы более хрупкими и склонными к коллапсу. Являясь центрами биоразнообразия и домом как минимум для четверти всех морских видов, рифы уже страдают от повышения температуры, чрезмерного вылова рыбы и загрязнения питательными веществами.
Поскольку негативное воздействие началось задолго до эпохи систематического научного мониторинга, у ученых не было четкого экологического эталона для сравнения. Без такой «точки отсчета» практически невозможно ставить реалистичные цели по сохранению и восстановлению. Новое исследование как раз и предоставляет этот недостающий фрагмент.
Исследователи извлекали белки, сохранившиеся в ископаемых и современных отолитах, а также в скелетах кораллов. Анализ изотопов азота в этих белках позволяет точно определить положение организма в пищевой цепи – его трофический уровень. «Это похоже на древнюю ДНК, но вместо генов мы используем химические следы, запертые в древних белках», – отмечают авторы работы.
В качестве объектов для изучения были выбраны уникальные ископаемые отложения в Панаме и Доминиканской Республике. Карибское море является одной из самых деградировавших рифовых экосистем мира – за последние десятилетия площадь твердых кораллов здесь сократилась более чем на 50%.
Основное внимание ученые уделили наиболее распространенным видам рыб, чьи останки хорошо сохранились. К ним относятся бычки, атерины и кардиналовые рыбы. По словам Людерс-Дюмон, эти рыбы – фундаментальная часть рациона хищников, «своего рода картофельные чипсы рифа». Их отолиты накапливались в донных отложениях на протяжении тысячелетий, создав бесценный архив.
Результаты показывают, что деятельность человека – от истребления хищников до разрушения среды обитания – изменила поток энергии на всех уровнях пищевой сети. Теперь, имея представление о том, как выглядели по-настоящему здоровые рифы, у мирового сообщества появляется новый взгляд на то, какими они должны быть, и какие цели ставить для их восстановления.