Dane historyczne ujawniają wpływ rybołówstwa na oceaniczne sieci pokarmowe
W ramach projektu FIMAF, dofinansowanego ze środków programu stypendiów indywidualnych „Marie Skłodowska-Curie” i „Horyzont 2020”, podjęto to wyzwanie, badając, jak zmienił się poziom troficzny trzech gatunków: czarniaka, dorsza i plamiaka w odpowiedzi na zmiany presji połowowej w ciągu ostatnich 50 lat. Drapieżniki te żyją w różnych siedliskach oceanicznych. Naukowcy badali, jak wysoko w sieci pokarmowej żywią się poszczególne ryby (poziom troficzny), oraz źródło energii (np. fitoplankton) na dole sieci pokarmowej. Prace prowadzone były na szelfie Wysp Owczych na północno-wschodnim Oceanie Atlantyckim. Do określenia poziomu troficznego ryb naukowcy wykorzystywali stabilne izotopy azotu i węgla w białku. „Substancja organiczna zdobyczy jest wchłaniana do ciała drapieżnika. Izotopowa sygnatura tej materii organicznej także przenosi się do organizmu drapieżnika, proporcjonalnie do ilości tej zdobyczy w diecie i w oparciu o troficzny czynnik wzbogacenia”, mówi koordynator projektu prof. Peter Grønkjær. Odtworzenie długoterminowych zmian Brak historycznych próbek tkanek miękkich oznaczał, że badacze musieli odtworzyć historyczny poziom troficzny ryb, przeprowadzając analizę stabilnych izotopów w niewielkiej ilości białka zawartego w zwapnionych strukturach ucha wewnętrznego ryb, tzw. otolitach. Ponieważ otolity są zbierane od ponad wieku w ramach regularnych badań dotyczących rybołówstwa, naukowcy mogą cofnąć się w czasie i zbadać strukturę historycznych łańcuchów pokarmowych. Uczonym udało się odtworzyć długoterminowe zmiany w pozycji, jaką w sieci pokarmowej (niszach troficznych) zajmowały gatunki ryb doświadczające różnego stopnia presji połowowej i żyjące w różnych środowiskach morskich. Dane te pozwoliły naukowcom na stworzenie modelu zależności między zmianami w niszy troficznej a poziomem aktywności połowowej w regionie w tym okresie. „Modelowanie tych korelacji pozwoliło również naukowcom na zbadanie wpływu sił klimatycznych na nisze troficzne, dostarczając wyczerpujących informacji na temat wpływu zmian środowiskowych na sieci pokarmowe”, wyjaśnia pracownik naukowy dr Charlotte Sirot. Lepsze zarządzanie rybołówstwem Wyniki badania dowiodły po raz pierwszy, że dorsz, plamiak i czarniak doświadczają czasowych zmian w swojej niszy troficznej od 1950 roku. „Sugeruje to, że skutki zmian środowiskowych, spowodowane przez działalność połowową lub klimat, są wszechobecne w różnych siedliskach żerowania”, zauważa dr Sirot. Kluczowym rezultatem FIMAF jest jednak stwierdzenie silnej korelacji między działalnością połowową (w tym badaniu zastępczo określaną jako śmiertelność połowowa) a siłami klimatycznymi (zwłaszcza związanymi z wielodekadową oscylacją Atlantyku) w zakresie długoterminowych modyfikacji nisz troficznych trzech badanych gatunków. Ekolodzy mogą wykorzystać te dane i metodologię do rozszerzenia swojego podejścia na inne gatunki i uzyskania jeszcze bardziej szczegółowego obrazu zmieniających się morskich sieci pokarmowych. Wiedza na temat ukrytych skutków rybołówstwa wpływających na strukturę sieci pokarmowych dostarczy istotnych informacji zarówno decydentom odpowiedzialnym za zarządzanie rybołówstwem i prawodawstwo na szczeblu organów rządowych UE i komitetów krajowych, jak i lokalnym praktykom. „Prawidłowo przeprowadzona analiza może działać jako sygnał wczesnego ostrzegania przed zmianami w ekosystemach morskich”, podsumowuje dr Sirot.
Słowa kluczowe
FIMAF, ryby, rybołówstwo, troficzny, nisza, klimat, izotop
