Klimaændringer forkorter den marine fødekæde ud for Californien

Miljøforstyrrelser som El Niño ryster det marine fødenet ud for det sydlige Californien, ny forskning viser, imødegå konventionel tænkning om, at hierarkiet af hvem-spiser-hvem i havet stort set forbliver konstant over tid.

Den nye forskning offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt undersøgte almindelige delfiners hudceller for kemiske spor om længden af ​​den marine fødekæde, som begynder med lille plankton og fortsætter, mens arter spiser dem, og andre arter spiser disse arter. Store rovdyr såsom delfiner indtager toppen af ​​fødekæden, deres celler bærer kemisk information fra alle arterne under dem.

Mange forskere har længe anset længden af ​​fødekæden i det åbne hav for at være relativt stabil, med nogenlunde samme dyrearter, der lever af hinanden gennem tiden. Men de kemiske signaturer i huden på delfiner i det sydlige Californien indsamlet over to årtier viser nu noget andet, rapporterer forskere fra NOAA Fisheries, Moss Landing Marine Laboratories og Scripps Institution of Oceanography.

"Vi dokumenterede for første gang markante ændringer i det pelagiske fødenets længde som reaktion på forskellige naturlige og menneskeskabte relaterede stressfaktorer, " sagde hovedforfatter Rocio I. Ruiz-Cooley, tidligere fra NOAA Fisheries' Southwest Fisheries Science Center og nu hos Moss Landing Marine Laboratories. "Dette fortæller os, at fødenettet er meget dynamisk, og afslører ændringer med økosystemet omkring det."

Fundet hjælper videnskabsmænd med at forstå økosystemets sundhed og modstandsdygtighed, hun sagde. En længere fødekæde er mere typisk, og afspejler et relativt mangfoldigt samfund, mens kortere kæder forekommer under ekstreme miljøforhold og tyder på et fald i denne mangfoldighed.

Under stærke klimaforstyrrelser, såsom El Niño sydlige oscillation 1997-1999, der omfattede århundredets mest intense El Niño-begivenhed, som bragte usædvanlig opvarmning til den amerikanske vestkyst, fødekæden i den californiske strøm forkortet kraftigt, fandt forskerne. Det faldt sammen med fald i havets produktivitet, såsom reduceret vækst af plankton, tilbagegang af nogle fisk og fugle og udvidet rækkevidde af nogle arter såsom jumboblæksprutter, måske som de søgte efter knap mad eller fulgte gunstige temperaturer.

"Disse ændringer i livshistorietræk og populationsdynamik reducerede og/eller fjernede sandsynligvis populationer af mange arter, herunder vigtige komponenter i fødenettet, "til gengæld skrumper fødekæden, skrev videnskabsmænd i den nye rapport. Rovdyr kan have forværret denne påvirkning, da de fodrede på det, der var tilbage og reducerede længden af ​​fødekæden, der støttede dem. Selvom nogle arter såsom vandmænd og sækdyr som salp kan formere sig hurtigt for at udfylde sådanne huller, de giver så lidt næring, at de fleste rovdyr ikke forfølger dem, og fødekæden forbliver kort.

Forskningen viser, at top rovdyr såsom almindelig delfin kan tjene som vigtige indikatorer for længden af ​​fødekæden, som igen giver indsigt i økosystemet, sagde Ruiz-Cooley. Undersøgelsen trak på Southwest Fisheries Science Centers samling af hudvævsprøver indsamlet fra delfiner, der utilsigtet var viklet ind i garn ud for det sydlige Californien fra 1991 til 2008, fremhæve værdien af ​​denne samling over tid.

"Denne forskning, og de resultater, det har givet, illustrere den store værdi af denne tidsserie afspejlet i celleprøverne, " sagde Lisa Ballance, direktør for Videnskabscentrets havpattedyr- og skildpaddeafdeling, og medforfatter på dette papir. "I takt med at teknologien udvikler sig, vi kan udtrække endnu mere information fra tidsserien som et vindue ind i fortiden, og en baseline for at løse morgendagens nye problemer."