Rosnące temperatury oceanów ogarniają morza, bijąc rekordy i stwarzając problematyczne warunki dla życia morskiego. W przeciwieństwie do fal upałów na lądzie, okresy gwałtownego ocieplenia oceanów mogą trwać miesiące lub lata. Na całym świecie te „morskie fale upałów” doprowadziły do masowej śmiertelności i przemieszczania się gatunków, upadku gospodarczego i utraty siedlisk. Nowe badania ujawniają, że nawet obszary oceanu chronione przed połowami są nadal narażone na te ekstremalne zjawiska napędzane zmianami klimatycznymi.
Badanie opublikowane dzisiaj w Global Change Biology, prowadzone przez naukowców z UC Santa Barbara, wykazało, że chociaż sieć morskich obszarów chronionych (MPA) w Kalifornii zapewnia wiele korzyści społecznych i ekologicznych, nie są one odporne na skutki ocieplenia oceanów. MOC to miejsca w oceanie, w których działalność człowieka, taka jak rybołówstwo, jest ograniczona w celu zachowania i ochrony ekosystemów morskich, siedlisk, gatunków i zasobów kulturowych. Badanie, będące częścią 10-letniego przeglądu kalifornijskiej sieci MPA przeprowadzonego w Narodowym Centrum Analiz i Syntezy Ekologicznej UCSB (NCEAS), wykazało, że morskie fale upałów wpływają na społeczności ekologiczne niezależnie od tego, czy są one chronione w MPA.
„MPA w Kalifornii i na całym świecie mają wiele zalet, takich jak zwiększona liczebność ryb, biomasa i różnorodność” – powiedział Joshua Smith, który kierował badaniem, gdy był doktorantem w NCEAS. „Ale nigdy nie zostały zaprojektowane w celu złagodzenia skutków zmian klimatu lub morskich fal upałów”.
Smith i współautorzy z całego świata byli częścią grupy roboczej NCEAS utworzonej w celu syntezy dziesięcioleci długoterminowych danych z monitoringu ekologicznego różnych siedlisk oceanicznych Kalifornii. Grupa, kierowana wspólnie przez Jenn Caselle, naukowca z Instytutu Nauk Morskich UCSB, oraz Kerry Nickols, profesor z Cal State University Northridge, który obecnie współpracuje z organizacją non-profit Ocean Visions, miała na celu dostarczenie kalifornijskim decydentom naukowych wyników umożliwiających podjęcie działań. i zarządcy zasobów naturalnych w ramach ogólnostanowej dziesięcioletniej oceny sieci MPA. Ich analizy obejmowały największą zarejestrowaną morską falę upałów, która przetoczyła się przez Ocean Spokojny w kierunku Kalifornii w latach 2014-2016. Potężna morska fala upałów powstała w wyniku podwójnego wstrząsu środowiskowego – niezwykłego ocieplenia oceanu zwanego „The Blob”, po którym nastąpiło duże wydarzenie El Niño, które przedłużyło upalne temperatury morza. Morska fala upałów pokryła zachodnie wybrzeże od Alaski po Baja i pozostawiła ślad w postaci zmienionych sieci pokarmowych, załamania łowisk i przesunięcia populacji życia morskiego wśród różnych innych konsekwencji.
Ponieważ menedżerowie MPA na całym świecie stają w obliczu narastających wstrząsów klimatycznych, ważnym pytaniem stał się zakres, w jakim MPA mogą zamortyzować najgorsze z tych zdarzeń. Naukowcy z grupy roboczej zapytali, jak społeczności ekologiczne na obszarach chronionych Kalifornii radzą sobie po tak ciężkiej i długotrwałej fali upałów: czy społeczności się zmienią, a jeśli tak, to w jaki sposób? Czy „odbiją się”, gdy morska fala upałów opadnie? Czy morskie obszary chronione mogą chronić wrażliwe populacje lub ułatwiać odbudowę?
Aby znaleźć odpowiedzi na swoje pytania, zsyntetyzowali dane zebrane przez ponad dekadę z 13 MPA bez połowów zlokalizowanych w różnych ekosystemach wzdłuż środkowego wybrzeża: skalistych strefach międzypływowych, lasach wodorostów, płytkich i głębokich skalistych rafach. Zespół przyjrzał się populacjom ryb, bezkręgowców i wodorostów na tych obszarach i poza nimi, wykorzystując dane sprzed, w trakcie i po fali upałów.
Skoncentrowali się również na dwóch z tych siedlisk, skalistych lasach międzypływowych i kelp, na 28 MPA w całej sieci stanowej, aby ocenić, czy te lokalizacje promują jedną szczególną formę odporności na klimat – utrzymanie zarówno populacji, jak i struktury społeczności.
„Użyliśmy MPA bez połowów jako rodzaju porównania, aby sprawdzić, czy chronione społeczności ekologiczne radziły sobie lepiej z morską falą upałów niż miejsca, w których występowały połowy” – powiedział Smith, obecnie pracownik naukowy ds. Ochrony oceanów w Monterey Bay Aquarium.
Wyniki są nieco otrzeźwiające, choć nie całkiem nieoczekiwane.
„MPA nie ułatwiały odporności ani regeneracji w różnych siedliskach ani społecznościach” – powiedział Caselle. „W obliczu tej bezprecedensowej morskiej fali upałów społeczności zmieniły się dramatycznie w większości siedlisk. Ale z jednym wyjątkiem zmiany zachodziły podobnie zarówno wewnątrz MPA, jak i poza nimi. Nowością tego badania było to, że widzieliśmy podobne wyniki w wielu różnych siedliskach i grup taksonomicznych, od głębinowych po płytkie rafy i od ryb po glony”.
Implikacją tych odkryć, według Smitha, jest to, że każda część oceanu jest zagrożona zmianami klimatycznymi. „MPA są skuteczne na wiele sposobów, w jakie zostały zaprojektowane, ale nasze odkrycia sugerują, że same MPA nie wystarczą, aby złagodzić skutki zmian klimatu”.
Kluczowe pytanie brzmi: co będzie w przyszłości? W czasie tego badania wykorzystującego dane do 2020 r. społeczności ekologiczne nie powróciły do swojego poprzedniego stanu sprzed fali upałów. Według artykułu te społeczności ekologiczne przesunęły się w kierunku „wyraźnego spadku względnego odsetka gatunków żyjących w wodach zimnych i wzrostu gatunków żyjących w wodach ciepłych”. Na przykład wzrost liczebności ryb señorita (Oxyjulis californica), subtropikalnego gatunku z powinowactwem do ciepłych wód i wcześniej rzadkiego w środkowej Kalifornii, miał ogromny wpływ na przesunięcie społeczności. To, czy gatunki te utrzymają się w nowych lokalizacjach, dopiero się okaże.
„To badanie wyjaśnia, dlaczego długoterminowe monitorowanie MPA w Kalifornii jest tak ważne” – powiedział Caselle. „Niektóre z tych szeregów czasowych są w tym momencie dłuższe niż 25 lat, a dane mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia i przygotowania społeczności ludzkich na zmiany zachodzące w naszych społecznościach morskich”. Kontynuowane badania wykażą, czy przyszłe zmiany w społecznościach morskich będą następować w różnym tempie lub do różnych stanów bazowych na MPA w porównaniu z obszarami połowowymi.
Pomimo ograniczonej zdolności MPA do przeciwstawiania się morskiej fali upałów, przynoszą one korzyści, z których nie najmniej ważną jest możliwość badania złożonych skutków zmian klimatu na obszarach, na które nie mają wpływu połowy. Jako obszary o minimalnej ingerencji człowieka, które są regularnie monitorowane, stwarzają możliwości badania reakcji ekosystemów morskich na zmieniające się warunki i potencjalnego dostosowania technik zarządzania. Ponadto, jak stwierdził Smith, „społeczności ekologiczne na MPA są nadal chronione, nawet jeśli różnią się one w wyniku fali upałów. Biorąc pod uwagę, że przewiduje się wzrost częstotliwości i skali morskich fal upałów w przyszłości, szybkie działania w dziedzinie klimatu i przyroda rozwiązania oparte na technologii są potrzebne jako dodatkowe ścieżki poprawy zdrowia naszych oceanów”.
Kerry Nickols dodaje: „Biorąc pod uwagę niszczące skutki zmian klimatu, bardzo ważne jest, abyśmy otwarcie mówili o rozwiązaniach klimatycznych – tak długo, jak spalamy paliwa kopalne i ocieplamy glob, ekosystemy morskie będą zagrożone, nawet jeśli są chronione przed połowem”.
Niniejszy artykuł jest pierwszym z serii prowadzonej przez grupę roboczą NCEAS. Nadchodzące artykuły analizują zaangażowanie ludzi w kalifornijskiej sieci MPA, wpływ MPA na populacje ryb i łowiska oraz syntezę morskich obszarów chronionych, które działają dla ludzi i przyrody.