Водоросли у берегов Чили остаются неизменными на протяжении столетий

Заросли водорослей в Чили почти не изменились со времен плавания Бигля
В меняющемся мире субантарктические леса ламинарий в Южной Америке неуклонно держатся стабильно.

Резкие ветры плывут из Тихого океана мимо скалистых вершин и прибрежных утесов. Внизу оливково-зеленые и коричневые переплетения гигантских куполов водорослей кружатся и раскачиваются прямо под поверхностью океана. Это чилийский регион Магалланес, расположенный на холодной юго-западной оконечности Южной Америки, и здесь ритмичный плеск волн заставляет время казаться бесконечной петлей, никогда не движущейся вперед. Это особенно верно в отношении лесов водорослей — они, казалось бы, оставались здесь неизменными веками.

Поскольку ареалы водорослей по всему миру сокращаются из-за изменения климата и чрезмерного вылова , причина того, почему субантарктические гигантские водоросли у берегов Чили так хорошо сохранились, остается загадкой. Это та проблема, которую ученые, в том числе Алехандра Мора Сото, чилийский биогеограф из Оксфордского университета в Англии, только начинают разгадывать.

Гигантские водоросли — крупнейшие водоросли в мире, вырастающие до десятков метров в длину. Этот вид обитает в прохладных прибрежных водах как в северном, так и в южном полушариях и является наиболее широко распространенной водорослью на Земле. Мора Сото был очарован пышными чилийскими лесами водорослей и хотел знать, как они изменились с течением времени. Но эти леса были относительно неизученными, и было очень мало информации об их географической протяженности.

Используя сочетание спутниковых и аэрофотоснимков, Мора Сото и ее коллеги нанесли на карту леса водорослей у берегов Чили и вокруг Фолклендских островов и острова Южная Георгия. Но чтобы увидеть, насколько они изменились, ей также нужно было вернуться во времени. Мора Сото читал о тех же лесах водорослей в «Путешествии гончей» Чарльза Дарвина . Она изучила старые морские карты региона, в том числе созданные капитаном «Бигля» Робертом Фицроем, чтобы увидеть, как изменились леса за последние 200 лет. Когда она сравнила эти старые карты, от которых все еще пахло морем, с современными, они оказались поразительно похожими.. Многие из 300 субантарктических лесов ламинарии, охваченных исследованием, растут в одном и том же месте, занимая почти одну и ту же территорию, в течение почти двух столетий.


Исследователи сравнили изображения, сделанные с помощью дрона, такие как этот, с более ранними морскими картами, чтобы увидеть, как со временем менялись распределение и размер лесов ламинарии

Но почему этих чудовищных водорослей было так много?

Мора Сото и ее команда разработали список характеристик, таких как воздействие волн, течения и крутизна морского дна, которые потенциально могут повлиять на размер лесов водорослей. Сравнивая эти факторы с размером лесов, они обнаружили, что во многих областях леса, которые сталкиваются с океанскими течениями, проносящимися мимо региона, больше, чем леса в более защищенных местах побережья. Это может быть связано с тем, что движение воды и турбулентность перемешивают питательные вещества в окружающей среде, которые поглощают водоросли.

Леса водорослей также кажутся стабильными в тихих фьордах региона, цепляясь за вертикальные стены скал, погружаясь в глубины. Здесь сток пресной воды от тающих ледников делает воду более мутной, с более изменчивой соленостью, чем в местах на внешнем открытом побережье. Предыдущие исследования показывают, что водоросли, живущие во фьордах, адаптировались к этим меняющимся условиям , разработав обходные пути, которые помогают фотосинтезу, позволяя им выживать, пока ледники над ними разжижаются.

Но главная причина того, что самые южные леса водорослей сохраняются на юге Америки, заключается в том, что в этом регионе относительно мало морских волн тепла, говорит Мора Сото. Гигантские водоросли страдают, когда температура океана достигает 15-17 ° C. Жара может частично перекрыть снабжение ламинарии питательными веществами, подавляя апвеллинг из глубоких вод. Но субантарктические водоросли, похоже, не испытывали таких температур в последние десятилетия, в отличие от других экосистем водорослей по всему миру.

Адриана Вержес, морской эколог из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, которая не участвовала в этом исследовании, говорит, что если исследователи смогут определить факторы, которые помогли этим южным лесам водорослей выжить, они потенциально могут экспортировать эти знания в другие экосистемы ламинарии. .

«Мы можем многому научиться у нетронутых экосистем», — говорит Верже. «Если мы хотим по-настоящему понять устойчивость лесов ламинарии, изучение систем, которые были устойчивыми и хорошо сохранившимися на протяжении веков, может быть чрезвычайно полезным».

Однако экосистемы гигантских водорослей значительно различаются по всему миру, поэтому уроки, которые можно извлечь из неожиданно выносливых лесов ламинарии Чили, могут быть ограничены.

«Единственное, что объединяет ламинарии — это сами водоросли», — говорит Мора Сото, отмечая, что, в отличие от своих собратьев на тихоокеанском побережье Северной Америки, в южных лесах ламинарии нет каланов, лосося или сельди. Поскольку южные леса имеют пищевые сети, включающие разные виды, трудно сравнивать экологию ламинарии в разных полушариях.

Кейн Лейтон, эколог из Университета Тасмании в Австралии, который также не участвовал в исследовании, добавляет, что в ходе исследования рассматривалась только часть ламинарии в экосистеме ламинарии. Что-либо еще, что могло измениться, например, численность видов, обитающих в экосистеме, не было бы обнаружено этим исследованием.

Хотя сама водоросль кажется стабильной в течение последних 200 лет, она сталкивается с новыми проблемами. В частности, потенциальной угрозой является местная аквакультура лосося. Избыток пищи и отходов животноводства с рыбоводческих хозяйств вызывает приток питательных веществ, которые могут способствовать массовому токсичному цветению водорослей.

Летом 2021 года аргентинская провинция Огненная Земля запретила разведение лосося в открытых загонах в водах Патагонии и субантарктических островов. Мора Сото говорит, что Чили должна поступить так же. По ее словам, в Чили лесов водорослей больше, чем в любой другой стране мира, «и мы не защищаем их».