Джордан Холларсмит в то время был научным сотрудником Национального научного фонда в морской лаборатории Калифорнийского университета в Дэвисе Бодега. Она задалась вопросом, почему одни и те же виды по-разному реагируют на похожие условия и что это может означать для будущего гигантских водорослей в условиях изменения климата.
В исследовании Холларсмита, опубликованном в Журнале экспериментальной морской биологии и экологии, изучается, как гигантские водоросли могут реагировать на усиление потепления и закисления океана. Авторы исследовали репродуктивный успех популяций гигантских водорослей в Северной Калифорнии, Южной Калифорнии и Чили, подвергая их в лаборатории воздействию различных температур и уровней pH.
ИСПЫТАНИЕ ВОДЫ
Подобно тому, как кого-то из Миннесоты бросили в тепловую волну в Аризоне, гигантские водоросли, живущие в более прохладных водах высоких широт, были более уязвимы для чрезмерной жары, чем водоросли, уже живущие в более теплых водах Южной Калифорнии. Высокоширотные водоросли полностью не могли воспроизводиться при стрессе от жары.
Этот результат имеет значение для проектов восстановления гигантских водорослей, а также для будущего вида, поскольку сильные морские волны тепла становятся все более обычным явлением с изменением климата.
«Тот факт, что гигантские водоросли растут в Бахе, не означает, что население Северной Калифорнии или Аляски будет устойчиво к этим явлениям сильной жары», – сказал Холларсмит, в настоящее время научный сотрудник Университета Саймона Фрейзера. "Это один и тот же вид, но каждая популяция может отличаться от других, что имеет последствия для того, как гигантские водоросли будут реагировать на изменения климата и характер апвеллинга."
KELP ОСНОВЫ ОКЕАНСКОЙ ЖИЗНИ
От холодной Аляски до теплых вод Мексики гигантские леса водорослей растут при различных температурах. Но и бычьим водорослям, и гигантским водорослям угрожают морские волны тепла и другие факторы, вызывающие изменение климата.
Гигантские ламинарии являются основой экологии и биоразнообразия океана, обеспечивая пищу, среду обитания и убежище для многих рыб, морских млекопитающих и других морских обитателей. Знаменитые растения, которые могут стрелять более чем на 100 футов от дна океана, почти синонимичны морским выдрам, которые закутываются в гигантские водоросли, чтобы не уплыть, пока они спят.
ЮЖНАЯ КАЛИФОРНИЯ ПОМОГАЕТ БОЛЕЕ УСТОЙЧИВОЙ
Для исследования исследователи сосредоточились на гигантских водорослях на самых крошечных ранних этапах жизни, когда они невидимы для человеческого глаза и считаются наиболее чувствительными к изменениям окружающей среды.
Водоросли из каждого из трех регионов подвергались воздействию низких и высоких температур – от 50 F до 68 F:
Водоросли из Чили и Северной Калифорнии, которые находятся в очень похожем климате, были уязвимы к высоким температурам, что привело к почти полной репродуктивной недостаточности в более высоких диапазонах экспериментов.
Популяции Южной Калифорнии были гораздо менее уязвимы к высоким температурам и успешно завершили свой жизненный цикл.
ПОДКИСЛЕНИЕ ОКЕАНА НЕ ВРЕДИТ ВОСПРОИЗВОДСТВУ
Что касается закисления океана, исследователи были удивлены, обнаружив, что репродуктивная способность не пострадала от низкого pH или высокой кислотности. Фактически, популяции, которые регулярно испытывают низкий уровень pH из-за апвеллинга или внутренних волн, имели больший репродуктивный успех при воздействии повышенной кислотности.
Исследователи не были уверены, почему водоросли так отреагировали. Возможно, большее количество углекислого газа облегчило фотосинтез ламинарии. Растения также иногда цветут в стрессовых ситуациях, что является последней попыткой воспроизвести потомство.
Для подтверждения этих теорий необходимы дальнейшие исследования.
"Это исследование дало мне некоторую надежду", – сказал Холларсмит. "Тот факт, что закисление океана не оказало на них отрицательного воздействия и что некоторые популяции все еще завершали свой жизненный цикл при высоких температурах, равных 68 градусам, показывает, что по крайней мере некоторые популяции довольно устойчивы. Эти знания могут помочь нам продвинуться вперед."
Соавторами исследования являются Эдвин Грошхольц из Департамента экологических наук и политики Калифорнийского университета в Дэвисе и Алехандро Х. Бушманн и Каролина Камю из Университета Лос-Лагоса в Чили.
Исследование было поддержано программой Graduate Research Opportunities Worldwide Национального научного фонда и Чилийским фондом исследований CONICYT, Национальным морским заповедником Пойнт-Рейес Фондом Нойбахера и Калифорнийским университетом Дэвиса Генри А. Стипендия Jastro Research.