Глубинная фауна Мексиканского залива упала примерно на 60%

Подробно

Что показало исследование о глубоководной фауне Мексиканского залива?

Работа называется «Immense but not immutable: A sudden and sustained decline in deep-pelagic life in a large oceanic ecosystem» (PNAS, том 123, выпуск 43). Авторы изучали глубоководный пелагический нектон - рыб, крупных ракообразных и головоногих - в северной и восточной частях Мексиканского залива от поверхности до глубины 1500 м. По их оценке, эта среда составляет 90,4% объёма залива.

Между уровнем 2011 года и периодом 2015-2023 годов общая численность рыб снизилась на 63,5%, макроракообразных - на 62,0%, небольших головоногих - на 59,7%. Крупные головоногие использованными сетями учитываются плохо.

Особенно сильно сократились группы, важные как пища хищников и для переноса углерода в океане:

• эвфаузииды (криль) - на 72,8%;
• светящиеся анчоусы семейства Myctophidae - на 62,9%;
• щетинороты рода Cyclothone - на 69,0%.

Высокоплотные скопления криля после спада почти исчезли. Только в одном из 134 полноводных развёртываний максимальный улов после снижения превысил минимальный улов кампании 2011 года: 488 против 484,3 особи на 100 тыс. кубометров воды.

«Это базовые виды. Это то, чем питается большинство остальных», - сказал руководитель исследования Tracey T. Sutton, профессор Nova Southeastern University.

Как учёные считали глубоководных животных и можно ли доверять данным?

Это длительное наблюдательное исследование, а не лабораторный эксперимент. Девятимесячная почти непрерывная съёмка ONSAP шла с января по сентябрь 2011 года. Затем были шесть экспедиций DEEPEND в 2015-2018 годах и три экспедиции DEEPEND|RESTORE в 2021-2023 годах.

Во всех программах использовали одну и ту же сетную систему MOC10 с шестью сетями и ячеёй 3 мм. Пробы брали в слоях 0-200, 200-600, 600-1000, 1000-1200 и 1200-1500 м, а также одной косой пробой от поверхности до 1500 м. Траления проводили около солнечного полудня и полуночи, чтобы учесть суточную вертикальную миграцию животных.

В 2011 году получили 1034 количественные пробы, в 2015-2023 годах - ещё 720. Для основного анализа уловы по слоям объединили в 134 полноводных развёртывания; во вводной части статьи весь проект описан как анализ более 2000 сетных проб. Для сравнения во времени использовали только пробы из одной водной массы, Gulf Common Water, и точки с глубиной дна более 1500 м. Это уменьшило влияние течения Loop Current, его вихрей и континентального склона. Улов стандартизировали по объёму профильтрованной воды и анализировали обобщёнными линейными смешанными моделями.

Независимые измерения 38-кГц эхолотом подтвердили спад. Суммарное обратное рассеяние снизилось между 2011 годом и позднейшим периодом (P=0,05), а наибольшая разница зафиксирована ночью в эпипелагиали: минус 40% (P<0,001).

Генетический анализ охватил три вида миктофовых рыб: Ceratoscopelus warmingii, Diaphus dumerilii и Lepidophanes guentheri. У двух из трёх видов найдены признаки снижения геномного разнообразия, у L. guentheri устойчивого тренда не было. У Diaphus dumerilii между 2011 годом и минимумом 2016 года эффективное число аллелей упало на 10,9%, ожидаемая гетерозиготность - на 11,1%, нуклеотидное разнообразие - на 13,1%. К 2023 году показатели оставались ниже уровня 2011 года на 7,1%, 8,3% и 8,5% соответственно.

«Генетическое разнообразие - страховой полис природы», - заявила соавтор Heather Bracken-Grissom, морской биолог Florida International University.

Связано ли снижение численности с разливом Deepwater Horizon?

Прямая причинная связь не доказана. Авторы не нашли совпадающих со спадом изменений температуры, содержания кислорода или доступности пищи. Температура в слое 200-600 м оставалась стабильной, глубокие воды были хорошо насыщены кислородом, а плотность мезозоопланктона в 2013 году была выше средней. Разлив и меры реагирования на него авторы называют наиболее экономным объяснением по времени и масштабу изменений.

«Мы не можем доказать точную причинную связь с разливом BP, но после исключения других возможностей и с учётом времени это логически наиболее вероятная причина», - сказал Sutton агентству Associated Press.

Авария началась 20 апреля 2010 года. С 15 мая по 15 июля 2010 года в скважину на глубине около 1500 м ввели приблизительно 770 000 галлонов подводного диспергента Corexit 9500A. 15 июля закрытие устьевого блока остановило поток. Официальная итоговая оценка NOAA - 3,19 млн баррелей нефти за 87 дней. В статье PNAS для объёма приведён более широкий диапазон, 4,0-4,9 млн баррелей, поскольку оценки зависят от определения.

Как возможный механизм авторы указывают токсическое воздействие на яйца и ранние стадии развития. В яйцах глубоководных рыб и тканях мантии головоногих находили повышенные уровни полициклических ароматических углеводородов как минимум через шесть лет после аварии. Однако непосредственных испытаний влияния нефти на развитие яиц именно исследованных таксонов не проводили. Не установлено и то, какую долю эффекта дали нефть, газ, подводное применение диспергента или их сочетание.

Главное ограничение - отсутствие полноценных данных до аварии. Основной исходный уровень получен в январе-сентябре 2011 года, уже после разлива. Авторы сопоставили его с менее полными данными 1980-1990-х годов и нашли их сходными. Систематических съёмок нет за 2012-2014 и 2019-2020 годы, поэтому точное время спада у рыб между 2011 и 2015 годами неизвестно. У ракообразных и головоногих признаки снижения появились уже в августе-сентябре 2011 года. В основном тексте статьи рядом с процентами снижения не приведены доверительные интервалы; модельные оценки строились с 95-процентными интервалами, которые показаны в рисунках и приложении.

Исследование финансировали NOAA RESTORE Science Program, Gulf of Mexico Research Initiative и NOAA Office of Response and Restoration. Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов. Выводы не обязательно отражают позицию NOAA.

Что значит «режимный сдвиг» и может ли фауна восстановиться?

По интерпретации авторов, глубоководная пелагическая фауна перешла в устойчивое состояние низкой численности, соответствующее критериям экологического режимного сдвига. Возможно ли восстановление и в какие сроки, неизвестно. Небольшое повышение показателей в 2022-2023 годах, о котором Sutton сообщил AP, не было статистически значимым или устойчивым. Вклад потери генетического разнообразия в динамику популяций ещё предстоит определить.

«Глубоководная пелагическая область оказалась гораздо более хрупкой, чем мы думали», - заявил Sutton в материале NOAA Fisheries.

Что говорят независимые эксперты и BP?

Bruce H. Robison, старший научный сотрудник Monterey Bay Aquarium Research Institute, в работе не участвовал. Он назвал исследование всесторонним и тщательно составленным и отметил, что не знает другой работы с таким количеством сетных проб. По его оценке, залив не восстановился более чем за 15 лет.

Jeffrey C. Drazen, морской эколог University of Hawaiʻi at Mānoa, также не участвовал в работе. Он считает совпадение трёх независимых линий данных - сетных уловов, акустики и генетики - необычно сильным подтверждением выводов. По его оценке, логическое исключение альтернативных объяснений практически не оставляет сомнений в роли разлива.

Kaitlin E. Frasier из Scripps Institution of Oceanography отметила, что из-за недоступности внутренних областей океана легко предположить, будто там всё благополучно, но результаты явно показывают серьёзное нарушение. Frasier - первый автор исследования 2024 года о китообразных.

Представитель BP Paul Takahashi, комментируя результаты для AP, заявил: «Мы внесли много изменений, направленных на то, чтобы не допустить повторения подобного события».

Есть ли похожие данные по другим обитателям залива?

В декабре 2024 года журнал Communications Earth & Environment опубликовал независимое десятилетнее исследование китообразных на пяти акустических станциях. В 2010-2020 годах плотность семи из восьми групп снижалась: до 31% у кашалотов, до 83% у клюворылых китов и до 43% у мелких дельфинов. Его авторы тоже подчёркивали, что однозначно связать тенденции с разливом нельзя.

В 2016 году федеральный суд США утвердил урегулирование требований по Deepwater Horizon на $20,8 млрд, из которых до $8,8 млрд предназначено для восстановления природных ресурсов. Восстановительные проекты и мониторинг продолжаются.