Z nowych badań wynika, że rosnące morskie fale upałów hamują rozmnażanie się jeżowców w temperaturach znacznie niższych od temperatur śmiertelnych. Oznacza to, że załamanie populacji może następować częściej, niż przewidywali biolodzy, co będzie miało poważne konsekwencje dla delikatnej równowagi lasów wodorostów wzdłuż wybrzeża Pacyfiku. Wyniki podważają długo utrzymywane przekonanie, że śmiertelność jeży spowodowana ciepłem występuje tylko w ekstremalnych temperaturach.
Nieoczekiwany związek między ociepleniem wód a zaburzeniami rozrodu
Przez dziesięciolecia biolodzy morscy obserwowali wahania populacji jeżowców w następstwie morskich fal upałów, ale dokładne mechanizmy napędzające te cykle pozostają niejasne. Choć ekstremalne ciepło zabija larwy i dorosłe osobniki, nowe badanie pokazuje, że nawet umiarkowane ocieplenie – około 18°C – może zatrzymać produkcję jaj u dorosłych samic jeża. To zahamowanie reprodukcji następuje zanim śmiertelność gwałtownie wzrasta, co oznacza, że spadek liczby młodych jeży może poprzedzać masową śmiertelność.
W badaniu kierowanym przez Daniela Okamoto z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley przeanalizowano dane z 30 lat dotyczące temperatur wód przybrzeżnych i populacji jeżowców, w połączeniu z eksperymentami laboratoryjnymi. Wyniki pokazały, że utrzymujący się wzrost temperatury, nawet poniżej progów śmiertelnych, skutecznie hamował produkcję jaj zarówno u jeżowców czerwonych, jak i fioletowych.
Dlaczego to ma znaczenie: ekosystem leśny wodorostów jest zagrożony
Jeżowce odgrywają ważną rolę w ekosystemach leśnych wodorostów. Kiedy dobrze się rozwijają, mogą niszczyć lasy wodorostów, zamieniając tętniące życiem podwodne siedliska w jałowe krajobrazy. Ten nadmierny wypas pozbawia inne gatunki morskie, których przetrwanie zależy od lasów wodorostów. Nowe dowody sugerują, że zahamowanie reprodukcji spowodowane ociepleniem wód może zaostrzać te cykle, prowadząc do częstszego i poważniejszego zanikania lasów wodorostów.
W badaniu podkreślono regionalną prawidłowość: w południowej Kalifornii fale upałów korelują z zanikiem stad larw, podczas gdy w Północnej Kalifornii zwiększona liczba larw z cieplejszych wód przyczynia się do nadmiernego wypasu. Podkreśla to złożony związek między temperaturą, reprodukcją i stanem ekosystemu.
Tajemnica rozprzestrzeniania się larw i fluktuacji populacji
Jednym z największych wyzwań w badaniu populacji jeżowca jest śledzenie jego stadiów larwalnych. Larwy jeżowca rozprzestrzeniają się do otwartego oceanu na tygodnie lub miesiące, żerując na fitoplanktonie, po czym ponownie osiadają na rafach. Naukowcy wciąż nie do końca rozumieją, dokąd udają się te larwy ani dlaczego wzorce populacji są tak bardzo zróżnicowane.
Krytyczny czas fal upałów
Kluczowy jest także moment wystąpienia morskich fal upałów. Letnie ocieplenie ma mniejszy wpływ niż długotrwałe upały, które mają miejsce jesienią i wczesną zimą (wrzesień – grudzień), kiedy dorosłe samice powinny aktywnie składać jaja. Sugeruje to, że utrzymujący się stres temperaturowy w krytycznych okresach lęgowych ma najbardziej znaczący wpływ na dynamikę populacji.
Konsekwencje dla ochrony przyrody i zarządzania rybołówstwem
Zrozumienie związku między ociepleniem wód a spadkiem reprodukcji ma ważne implikacje dla ochrony środowiska i zarządzania rybołówstwem. Uznając, że załamanie populacji może nastąpić zanim masowa śmiertelność, biolodzy i zbieracze mogą lepiej przewidywać zmiany w ekosystemie i reagować na nie.
Badanie sugeruje również, że zahamowanie reprodukcji może być powszechne u innych gatunków morskich, w tym przegrzebków, koralowców, ostryg i małży. Konieczne są dalsze badania, aby ocenić podatność tych organizmów na subletalny stres temperaturowy.
Podsumowując to badanie pokazuje, że morskie fale upałów zakłócają reprodukcję jeżowca w niższych temperaturach niż wcześniej sądzono, zagrażając stabilności ekosystemów leśnych wodorostów. Wyniki podkreślają pilną potrzebę zajęcia się zmianą klimatu i łagodzenia jej wpływu na życie morskie.
