Избыток питательных веществ в воде мешает хищникам


Деятельность человека, как известно, становится причиной увеличение содержания питательных веществ, таких, как азот и фосфор, в круговороте всех систем планеты. Существует расхожее мнение, подкрепленное более свежими исследованиями. Ученые предположили, что эти дополнительные питательные вещества приводят к увеличению производства на всей протяженности пищевой цепи, от мельчайших организмов до крупных хищников.

Долгосрочные, широкомасштабные исследования экосистем, проведенные командой исследователей из Университета Джорджии (University of Georgia), однако поставили это утверждение под сомнение. Группа американских ученых из UGA Odum School of Ecology и College of Agricultural and Environmental Sciences (Колледж сельскохозяйственных и экологических наук) пришли к выводу, что хотя обогащение питательными веществами действительно вызывает устойчивый рост производства организмов нижних звеньев по пищевой цепи, организмы на вершине ее на себе этого не чувствуют.

Это исследование, "Долгосрочное питание питательными веществами отделяет хищников и делает их жертвами производства" ("Long-term nutrient enrichment decouples predator and prey production"), опубликованное на этой неделе в раннем издании «Труды Национальной Академии Наук» (Proceedings of the National Academy of Sciences), финансируется Национальным научным фондом США. В нем сообщается о последствиях долгосрочного обогащения питательными веществами в водоемах лесной зоны Гидрологической лаборатории в штате Северная Каролина. В течение первых двух лет исследования, результаты, как были весьма ожидаемые: производство и добыча (организмов на низких уровнях по пищевой цепочке) и хищников (в данном случае саламандры и макробеспозвоночные) увеличились. Но при сохранении этих питательных веществ, все начало меняться. Хотя добыча продолжала расти теми же темпами, производство хищников выровнялось, означающий «развязку» типичных отношений между хищниками и добычей.

Поддержание структуры потребления энергии потока между хищниками и добычей является одним из важнейших аспектов здоровой экосистемы. "То, что мы увидели, было тупиком в пищевой цепи", — говорит Эми Роузмонд (Amy Rosemond), доцент из Odum School и один из ведущих исследователей. "Это первый раз, когда мы видели такую развязку или перерыв в пищевой цепи, между уровнями добычи и хищников в таком масштабе. Такое нарушение пищевой сети еще не было известно еще никому до этого времени", — рассказывает Роузмонд (Rosemond).

Роузмонд (Rosemond) объяснила причину разрыва. Он был обусловлен чертами различных видов добычи, которые обитают в круговороте экосистемы. Некоторые из этих видов смогли лучше воспользоваться дополнительным питанием, чем другие. После первых двух лет, обогащение питательными веществами началось в пользу роста крупной и здоровой добычи, такой, как ручейники, и развитию более мелких организмов. Эти крупные здоровые жертвы стали слишком большими для хищников, привыкших к их потреблению и, следовательно, они не смогли извлечь выгоду из увеличения имеющихся в наличии продуктов питания.

Джон Дэвис (John Davis), который проводил исследования в рамках докторской степень диссертации, отметил, что работа имеет глобальные последствия: "Биогены в водоемах являются глобальной угрозой для здоровья пресноводных экосистем". Он пояснил:. "Наше понимание его последствий, однако, весьма ограничено. Наши экспериментальные результаты существенно колеблются от нескольких других крупномасштабных экспериментов, которые показывают, что на уровне экосистем реакция на избыток питательных веществ в значительной степени зависят от контекста. Это важно, поскольку люди являются причиной накопление питательных веществ. Мы многое знаем об экосистемах, об их разнообразии, но нашего понимания их последствий на основе лишь небольшого числа типов экосистем недостаточно".

Роузмонд (Rosemond) сказала, что их результаты свидетельствуют о необходимости проведения дополнительных исследований, особенно крупномасштабных, длительных изучений влияния богатства питательными веществами в различных экосистемах. Дэвис (Davis) согласен с ней. "Более четырех лет понадобилось питательным веществам, чтобы отделить хищников и жертв производства в верховьях пищевой цепи", — сказал он. Но большинство экологических экспериментов ограничены временем – от недели до месяца. Необходимо понять воздействие питательных веществ, количество которых продолжает расти.

По информации "Охраны окружающей среды" (Environmental Protection Agency) здоровье 47 % озер и 45 % течений в США обесценивается. И избыток питательных веществ – значительная причина этого нарушения. Количество биогенов в озерах и реках, вероятно, будет продолжать расти глобально, благодаря удобрениям пригородных сельскохозяйственных земель и отходов деятельности человека и животноводства, которые попадают в водные системы из очищенных сточных вод и пр.

"Без более точной оценки долгосрочных последствий питательных веществ на разнообразие типов экосистем, мы не будем в состоянии адекватно предсказать, как глобальные экосистемы будут реагировать на хронические поставки питательных веществ", — говорит Джон Дэвис (John Davis).

Комментарии (0)

RSS свернуть / развернуть

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.

Вход или Регистрация

Вход без регистрации

При наличии аккаунта в: