Лосось критически важен как для людей, так и для экосистем на Аляске, поддерживая коммерческое и натуральное рыболовство и транспортируя питательные вещества из океана во внутренние районы, удобряя экосистемы в реках и вокруг них, где они нерестятся. Более мелкий лосось дает меньше пищи для людей, которые от него зависят, меньшую ценность для коммерческих рыбаков и меньше удобрений для наземных экосистем.
В течение многих лет люди на Аляске замечали, что дикий лосось становится все меньше, но причины остаются неясными. В новом исследовании, опубликованном 19 августа в Nature Communications, исследователи собрали и проанализировали данные, собранные за шесть десятилетий (с 1957 по 2018 год) с 12 лет.5 миллионов рыб от Департамента рыбы и дичи Аляски.
Этот беспрецедентный набор данных позволил им увидеть закономерности изменения размеров тела для четырех видов лосося – чавычи, кеты, кижуча и нерки – во всех регионах Аляски.
Результаты показали, что уменьшение размеров тела в первую очередь связано с возвращением лосося на нерестилища в более молодом возрасте, чем в прошлом.
Аляскинский лосось может проводить в море до семи лет, хотя это зависит от вида. За это время они питаются и достигают зрелости, мигрируя на большие расстояния в северной части Тихого океана, прежде чем вернуться в пресную воду для нереста.
«Есть два способа, которыми они могут стать меньше – они могут расти меньше и быть того же возраста, но меньше, или они могут быть моложе – и мы увидели сильную и последовательную картину того, что лосось возвращается в реки моложе исторически это произошло », – сказал автор-корреспондент Эрик Палковач, профессор экологии и эволюционной биологии и заместитель директора Программы сотрудничества в области рыболовства в Институте морских наук Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Исследователи определили ряд факторов, которые, по-видимому, способствуют этому сдвигу: одни действуют во всех регионах, а другие влияют только на определенные виды или популяции.
«Там нет ни единого дымящегося пистолета», – сказала первый автор Криста Оке, доктор наук, сначала из Калифорнийского университета в Санта-Круз, а теперь из Университета Аляски в Фэрбенксе. "Небольшой вклад множества факторов способствует этим изменениям."
По словам Палковача, два фактора – изменение климата и конкуренция с растущим числом диких и заводских лососей в океане – явно способствовали сокращению размеров по всем видам и регионам.
Напротив, эффект коммерческого рыболовства, по-видимому, важен только для некоторых популяций лосося. Точно так же результаты были неоднозначными для другого предложенного фактора уменьшения размера – восстановления популяций морских млекопитающих, которые охотятся на лосося.
«Мы знаем, что климат влияет на продуктивность океана, и мы видим постоянный сигнал климатических факторов, связанных с уменьшением размера лосося», – сказал Палковач. «Другая постоянная ассоциация – это обилие лосося в океане, особенно горбуши. Их численность в северной части Тихого океана находится на историческом пике, отчасти благодаря инкубаториям на Аляске и в Азии, и они конкурируют с другими лососями за еду."
Наблюдение за тем, что лосось возвращается в пресноводные реки в более молодом возрасте, означает, что океан становится для них более опасным местом, сказал он. Оставаясь в океане дольше и становясь крупнее, лосось может иметь больший успех в нересте и откладывать больше яиц, но каждый дополнительный год увеличивает риск вообще не вернуться к воспроизводству.
«Естественный отбор всегда двигал в обоих направлениях, но баланс между ними меняется, давая все больше и больше против более старого и крупного лосося», – сказал Палковач. "Похоже, что океан становится все более опасным местом для жизни."
По словам Оке, точное понимание того, что происходит в океане, что приводит к этому сдвигу, является сложной задачей, требующей дальнейшего изучения. «Это следующий сложный шаг, я надеюсь, что мы сможем сделать это в ближайшее время», – сказала она. "Возможно, им приходится тратить больше времени на кормление, что ставит их в опасные места. Многое могло произойти, чтобы увеличить общий риск смертности в океане, но мы не смогли это точно определить."
Однако последствия для людей и экосистем более очевидны.
Более мелкий лосось означает меньшее количество обедов на рыбу для натуральных рыбаков, меньшую прибыль для коммерческих рыбаков, меньшее количество яиц, отложенных для поддержания популяций лосося, и меньшее количество питательных веществ для поддержания продуктивности и биоразнообразия пресноводных и прибрежных экосистем.
«Мелкая рыба – настоящая проблема для людей, питание и благополучие которых зависит от лосося», – сказал Оке. "Для коммерческих рыболовов более мелкая рыба, как правило, имеет более низкие цены, а меньше определенного размера она не может быть превращена в дорогостоящую продукцию, и ее, возможно, придется консервировать."
Что касается экосистемы, питательные вещества, доставляемые лососем, обеспечивают жизненно важную поддержку медведям, насекомым, птицам, деревьям и молоди лосося. Палковач отметил, что обширные исследования отслеживают перемещение морского азота от лосося в наземные экосистемы вокруг ручьев, где они нерестятся.
«Лосось поднимается в эти небольшие ручьи, и независимо от того, поймают ли они хищники или умрут после нереста, их питательные вещества переносятся в леса и пресноводные экосистемы», – сказал он. "Это классическая экосистемная услуга лосося, и количество питательных веществ, которые они доставляют, зависит от размера их тела."
Исследование было инициировано рабочей группой, организованной Национальным центром экологического анализа и синтеза (NCEAS) в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в рамках проекта штата Аляска «Лосось и люди».
Благодаря финансированию Фонда Гордона и Бетти Мур исследователи смогли работать с Департаментом рыбной ловли и охоты Аляски над сбором данных, которые агентство собирало в течение десятилетий, но которые были рассредоточены по разным полевым офисам в различных базах данных меньшего размера.
«В NCEAS у нас было два специалиста по данным, которые объединили все данные в одну огромную базу данных об аляскинском лососе, которая теперь общедоступна», – сказал Палковач. "Это заняло много времени и энергии, но именно это позволило нам провести комплексный анализ."
Оке добавил, что получение данных в первую очередь было непростой задачей. "Если подумать о том, что мы использовали данные из 12.5 миллионов лососей – столько раз кто-то из ADF&G измерял лосося. "Это невероятный объем работы, чтобы сделать такой набор данных возможным", – сказала она.
Помимо Ока и Палковача, в число соавторов статьи входят автор-корреспондент Питер Уэстли из Университета Аляски в Фэрбенксе, а также исследователи из Тихоокеанского университета Аляски в Анкоридже, Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Беркли, NCEAS, Университета Макгилла в Монреале, Департамента Вашингтона.
Рыба и дикая природа, Политехнический институт Вирджинии, Департамент рыбы и дичи Аляски, Университет Саймона Фрейзера, и Конференция вождей Тананы, Фэрбенкс.