Приблизно одна чверть усіх викидів вуглекислого газу (CO2) поглинається Світовим океаном. Коли відбувається це поглинання, CO2 взаємодіє з морською водою, що призводить до зниження рівня рН океану – процес, який називають підкисленням океану. Це призводить до зниження концентрації іонів вуглецю. Деякі морські істоти, наприклад крилоногі, покладаються на іони вуглецю для створення та підтримки своїх раковин. Птероподи відіграють важливу роль у морській екосистемі.
Однак розуміння певних особливостей крилоногих, таких як їхні життєві цикли та динаміка популяції, залишається обмеженим. Це можна пояснити такими факторами, як їхній малий розмір (деякі види морських метеликів мають розмір менше міліметра) та низький рівень виживання в неволі протягом тривалого часу. Нещодавно група морських вчених провела дослідження життєвих циклів, чисельності та сезонних коливань морських метеликів у північно-східній частині моря Скотія. Ця територія переживає одні з найшвидших кліматичних змін у Південному океані.
«Зменшення популяції птероподів Антарктичного океану може мати каскадні наслідки для харчової мережі та вуглецевого циклу», — сказала д-р Клара Манно, дослідник Британської антарктичної служби та відповідний автор дослідження, опублікованого в Frontiers in Marine Science . «Знання про життєвий цикл цього ключового організму можуть покращити прогнозування впливу закислення океану на екосистему Антарктики».
Стабільність популяції необхідна для виживання виду
Для своєї роботи вчені зібрали морських метеликів в осадову пастку, пристрій для відбору проб, пришвартований на глибині 400 метрів. «Неможливо спостерігати повний життєвий цикл морських метеликів у лабораторних умовах, тому нам довелося зібрати воєдино інформацію про їх нерест, швидкість росту та структуру популяції», — додала доктор Вікі Пек, дослідник з Британської антарктичної служби та співавтор. -автор дослідження. «Використовуючи зразки осадових пасток, ми успішно реконструювали їхній життєвий цикл протягом року».
Для двох зібраних домінуючих видів – Limacina rangii та Limacina retroversa – вчені спостерігали контрастні життєві цикли, що призводить до різної вразливості до зміни океанів. L. rangii, полярний вид, можна зустріти як дорослих, так і молодих особин протягом зимових місяців. L. retroversa, субполярний вид, здається, зустрічається тільки взимку дорослими.
У найхолоднішу пору року вода в океані є більш кислою, ніж в інші пори року, оскільки нижчі температури збільшують розчинення CO 2 в океані. Дослідники пишуть, що стадії життя морських метеликів, які існують тоді, більш схильні та вразливі до підвищеного рівня підкислення океану. Той факт, що дорослі та молоді L. rangii співіснують протягом зими, може дати їм перевагу у виживанні. Якщо одна когорта є вразливою, загальна стабільність популяції не загрожує. Проте з L. retroversa , якщо видалити одну когорту, уразливою може бути вся популяція.
Тривале опромінення є проблемою для виживання
Дослідники відзначили, що, незважаючи на те, що види зазнають різного впливу, жоден із них, імовірно, не залишиться цілим, якщо протягом тривалого періоду часу перебуватиме в несприятливих умовах.
Оскільки інтенсивність і тривалість подкислення океану зростає, вони починають накладатися на події нересту навесні. Це може поставити під загрозу найбільш вразливу стадію життя, личинок, і може поставити під загрозу майбутні популяції, попередили вчені.
Щоб дізнатися, як такий сценарій може розгортатися в морі Скотія, дослідницька група продовжить вивчати морських метеликів, які там мешкають. «Наступним кроком буде зосередження на багаторічних зразках осадових пасток для виявлення потенційної міжрічної мінливості життєвого циклу, пов’язаного зі зміною навколишнього середовища», — сказала доктор Джессі Гарднер з Британського дослідження Антарктики, провідний автор дослідження.