Jak lasy wodorostów u wybrzeży Kalifornii reagują na przejęcie przez jeżowce

Joshua Smith nurkuje w lasach wodorostów w Monterey Bay wzdłuż środkowego wybrzeża Kalifornii od 2012 roku. Mówi, że wtedy sprawy wyglądały zupełnie inaczej. Pod wodą było jak w lesie sekwoi, gdzie wodorosty przypominały „wysokie, wysokie katedry” – mówi Smith, ekolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. Ich szczyty były tak bujne, że trudno było manewrować po nich łodzią.

Już nie. Niegdyś rozległe lasy wodorostów są teraz mozaiką cieńszych zarośli przeplatanych jałowcami skolonizowanymi przez jeżowce. A te jeżowce oferują tak mało do jedzenia, że nie są nawet warte wysiłku wygłodniałych wydr morskich – które zwykle trzymają jeżowce w ryzach i pomagają zachować lasy wodorostów zdrowe, Smith i jego współpracownicy donoszą 8 marca w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Podobna scena rozgrywa się dalej na północ. Gęsty las wodorostów rozciągał się kiedyś 350 kilometrów wzdłuż północnego wybrzeża Kalifornii. Jak pokazują zdjęcia satelitarne, ponad 95 procent z nich zniknęło od 2014 roku. Kiedyś zajmowały średnio około 210 hektarów, lasy te zostały zredukowane do zaledwie 10 hektarów rozrzuconych na kilka małych płatów, Meredith McPherson, biolog morski również z UC Santa Cruz i jej współpracownicy donoszą 5 marca w Communications Biology. Podobnie jak jałowce dalej na południe, pozostałe lasy są teraz pokryte fioletowymi jeżowcami.

Zdjęcia satelitarne z 2008 r. (po lewej) i 2019 r. (po prawej) odcinka wybrzeża północnej Kalifornii ujawniają 95-procentowe zmniejszenie powierzchni pokrytej przez podwodne lasy wodorostów (żółte). MEREDITH MCPHERSON

Te dwa badania łącznie ujawniają dewastację tych niegdyś odpornych ekosystemów. Ale głębsze przyjrzenie się kaskadowym skutkom tej utraty może również dostarczyć wskazówek, jak przynajmniej niektóre z tych lasów mogą się odrodzić.

Kalifornijskie lasy wodorostów, które stanowią bogate siedlisko dla organizmów morskich, zostały dotknięte podwójną falą katastrof ekologicznych w ostatniej dekadzie, mówi ekolog z UC Santa Cruz, Mark Carr. Jest współautorem artykułu Communications Biology, który był mentorem zarówno dla McPhersona, jak i Smitha.

Po pierwsze, syndrom wyniszczenia rozgwiazdy morskiej zniszczył lokalne populacje słonecznikowych gwiazd morskich (Pycnopodia helianthoides), które zazwyczaj żywią się jeżowcami. Bez rozgwiazd morskich mnożyły się jeżowce purpurowe (Strongylocentrotus purpuratus).

Drugim uderzeniem była morska fala upałów tak duża i uporczywa, że została nazwana „The Blob”. Podczas gdy lasy wodorostów były wcześniej odporne na ocieplenie, to było tak ekstremalne, że podniosło temperaturę w wielu częściach Pacyfiku do 2 do 3 stopni Celsjusza powyżej normy.

Wodorosty kwitną w zimnej i bogatej w składniki odżywcze wodzie. W miarę spowolnienia wzrostu w cieplejszej wodzie mniej wodorostów przedostało się do szczelin rafy, gdzie zazwyczaj czają się jeżowce. Po zniknięciu kluczowego drapieżnika i nowo odkrytej potrzebie poszukiwania pożywienia, zamiast czekać, aż do nich dotrze, pojawiły się jeżowce i zamieniły pozostałe wodorosty w gigantyczny bufet.

Dla lasów wodorostów w północnej Kalifornii zmiana ta może oznaczać zagładę z dwóch powodów. Dominującym gatunkiem tam występującym jest baniopień Lütkego (Nereocystis leutkeana). Umiera każdej zimy, by powrócić ponownie na wiosnę, a zmiany utrudniają powrót do zdrowia rok po roku. Dla porównania, jednym z głównych gatunków wodorostów w Monterey Bay jest wielkomorszcz gruszkonośny (Macrocystis pyrifera), który żyje przez wiele lat, dzięki czemu jest nieco bardziej odporny.

Wodorost (Nereocystis leutkeana), rosnący tutaj w Pescadero Point w pobliżu Carmel-by-the-Sea w Kalifornii, staje się dominującym gatunkiem wodorostów rosnących wzdłuż północnego wybrzeża Kalifornii. Morska fala upałów i utrata drapieżnika jeżowców doprowadziły do ​​ogromnej utraty wodorostów w tym regionie. STEVE LONHART / NOAA, MBNMS

W lasach wodorostów na północy brakuje również drapieżnika jeżowca pospolitego jak i dalej na południu: wydry morskiej. Te wydry morskie dają iskierkę nadziei w zatoce Monterey. Smith i jego koledzy zastanawiali się, jak bonanza jeżowców wpływa na wydry. Odkryli, że wydry morskie zjadały trzy razy więcej jeżowców niż przed 2014 rokiem, ale były wybredne. Unikały bardziej zaludnionych jałowców jeżowców, zamiast tego ucztowały tylko na jeżowcach w pozostałych kępach wodorostów. Dzieje się tak dlatego, że jałowce oferują złą dietę złożoną tylko z resztek, pozostawiając jeżowce w środku zasadniczo puste. „Zombie” – nazywa ich Smith.

Bogate w składniki odżywcze jeżowce w zdrowych wodorostach są o wiele lepszą przekąską dla wydry morskiej. Skupiając się na tych jeżowcach, wydry utrzymują populację w ryzach, uniemożliwiając jeżowcom wyrywanie pozostałych wodorostów.

Samo przesiedlenie wydr morskich w nowe miejsca może stworzyć nowe wyzwania. To właśnie wydarzyło się u wybrzeży Pacyfiku w Kanadzie. Tam odrodziły się lasy wodorostów, ale wydry konkurowały z ludźmi, zwłaszcza społecznościami tubylczymi, które opierają się na tych samych źródłach pożywienia.

„Społeczność na Północnym Wybrzeżu jest społecznością bardzo zależną od zasobów naturalnych, a to będzie miało na nią wpływ” – mówi Marissa Baskett, ekolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis.

Jest jeszcze wiele do zrobienia, aby dowiedzieć się, jak przywrócić słonecznikowe gwiazdy morskie, obecnie gatunek krytycznie zagrożony. Kluczowe dla działań naprawczych będzie ustalenie przyczyny wyniszczenia, która jest wciąż nieznana.

Mimo to zrozumienie tych interakcji może dostarczyć wskazówek, jak pomóc przywrócić utracone lasy wodorostów, mówi Baskett. „Odkrycia te mogą stanowić podstawę dla starań o odtworzenie lasów wodorostów i przewidywania skutków przyszłych morskich fal upałów.”

Źródło: Anushree Dave

M.L. McPherson et alLarge-scale shift in the structure of a kelp forest ecosystem co-occurs with an epizootic and marine heatwaveCommunications Biology. March 5, 2021. doi: 10.1038/s42003-021-01827-6.

J.G. Smith et alBehavioral responses across a mosaic of ecosystem states restructure a sea otter–urchin trophic cascadeProceedings of the National Academy of Sciences. Published online March 8, 2021. doi: 10.1073/pnas.2012493118.

Zdjęcie: KATIE SOWUL/CDFW

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x