Изменение климата увеличивает частоту массового вымирания рыбы

Используя данные, собранные по более чем 500 предыдущим случаям вымирания рыбы в озерах Висконсина и Мичигана, исследователи с помощью моделирования предсказывают увеличение частоты массового вымирания рыбы в результате изменения климата.

По мере потепления климата на планете увеличивается распространенность вымирания рыбы, или массовой гибели. Эти вымирания могут оказать серьезное воздействие на функционирование экосистем, поставить под угрозу существующие популяции рыб и сократить глобальное предложение продовольствия. И частота этих событий, похоже, ускоряется, что может привести к ужасным последствиям для мира, если глобальные выбросы углерода не будут существенно сокращены в течение 21 века.

Таковы выводы недавней работы, написанной в соавторстве двумя сотрудниками факультета биологических наук Университета Арканзаса: докторантом Саймоном Тайе и доцентом Адамом Сипиельски, а также несколькими их коллегами.

В статье "Потепление климата усиливает частоту массовых случаев гибели рыбы в озерах северной умеренной зоны" собраны 526 документально зафиксированных случаев гибели рыбы, произошедших в озерах Миннесоты и Висконсина в период с 2003 по 2013 год. Исследователи определили три основные причины этих событий: инфекционные заболевания, летняя гибель и зимняя гибель.

Затем исследователи сосредоточили свое внимание на летних смертях - смертях рыбы, связанных с теплыми температурами. Они обнаружили сильную связь между местными температурами воздуха и воды и возникновением этих событий, то есть их частота увеличивалась по мере повышения температуры. Более того, их модели, использующие температуру воздуха или воды, дали схожие результаты, что важно, поскольку данные о температуре воздуха более доступны, чем данные о температуре воды во всем мире.

Наконец, установив историческую основу, группа использовала модели, основанные на температуре воздуха и воды, для прогнозирования частоты летних убийств в будущем.

Результаты оказались отрезвляющими. Основываясь на прогнозах местной температуры воды, модели предсказали примерно шестикратное увеличение частоты случаев гибели рыбы к 2100 году, в то время как прогнозы местной температуры воздуха предсказывали 34-кратное увеличение. Важно отметить, что эти прогнозы были основаны на прогнозах температуры по наиболее суровому сценарию изменения климата, который был единственным сценарием, по которому имелись необходимые данные для проведения анализа.

Как пояснил Тай: "Если сейчас в год происходит восемь летних убийств, то, согласно моделям, мы можем иметь около 41 в год, исходя из оценок температуры воды, или около 182 в год, исходя из оценок температуры воздуха".

"Мы считаем, что прогнозы, полученные с помощью модели температуры воды, более реалистичны, в то время как прогнозы, полученные с помощью модели температуры воздуха, указывают на то, что нам необходимо лучше понять, как и почему региональные оценки температуры воздуха и воды различаются во времени, чтобы предсказать, сколько смертельных случаев может произойти".

Тем не менее, их модели показывают сильные ассоциации между повышением температуры и частотой экологических катастроф.

Хотя в исследовании использовались данные, относящиеся к северным озерам умеренного пояса, Тай сказал, что исследование актуально и для Арканзаса. "Один из выводов работы заключается в том, что аналогичные отклонения температуры влияют на все виды рыб, так что региональная жара может привести к гибели как холодноводных, так и тепловодных рыб", - сказал он.

"В частности, изменение климата - это не только постепенное повышение температуры, но и увеличение ее колебаний, как это было этим летом", - пояснил он. "В свою очередь, наши результаты показывают, что эти быстрые изменения температуры влияют на широкий спектр рыб, независимо от их термоустойчивости".

Зипиельски добавил: "Эта работа важна, поскольку она демонстрирует возможность использования легкодоступных данных для прогнозирования вымирания рыбы".

"Как и многие другие примеры того, как потепление климата негативно влияет на популяции диких животных, эта работа показывает, что экстремальные температуры могут быть особенно губительными".

"Особенно впечатляет масштаб проекта, в котором используются тысячи озер и более миллиона точек данных о температуре воздуха и температуры", - добавил Сипиельски. "Озера за пределами исследуемой территории, включая озера в Арканзасе и прилегающих районах, скорее всего, не будут застрахованы от того, что такие явления будут происходить все чаще".

Сипиельски призвал жителей Арканзаса помочь задокументировать эти события, когда они находят свидетельства о них, даже на своей территории, обращаясь в соответствующие органы.

Работа была опубликована в журнале Limnology and Oceanography Letters. К Тайе и Сипиельски присоединились соавторы Эндрю Брэй, Эндрю Л. Райпел, Николас Б.Д. Фелпс и Сэмюэл Б. Фей.