Как менялось распределение токсичных водорослей в Атлантике?
Каждое лето у побережья Шотландии из-за токсичных микроводорослей Dinophysis закрывают промысел мидий и устриц. Эти запреты — не бюрократическая перестраховка, а прямая защита от отравления диаррейными токсинами, способными вызвать тяжёлое расстройство. Однако за последние шестьдесят лет привычная картина начала меняться: учёные из Плимутского университета вместе с коллегами из Морского директората Шотландии, Плимутской морской лаборатории, Морской биологической ассоциации и Шотландской ассоциации морских наук составили новые карты распространения двух самых опасных групп фитопланктона в Северо-Восточной Атлантике. Результаты опубликованы в журнале Harmful Algae и показывают, что привычные представления о поведении этих водорослей устаревают.
Два главных токсичных игрока
Pseudo-nitzschia — диатомовые водоросли, способные за короткие весенне-летние периоды доминировать в планктонном сообществе. Некоторые виды вырабатывают домоевую кислоту, вызывающую амнезическое отравление моллюсками (ASP). Самый тяжёлый случай произошёл в 1988 году на острове Принца Эдуарда (Канада): тогда после употребления заражённых мидий погибли три человека и 153 получили острую интоксикацию. В последние годы эта кислота всё чаще поражает морских млекопитающих и птиц на западном побережье США, вызывая изменения в поведении и гибель животных.
Второй фигурант — Dinophysis, куда более загадочный организм. Он умеет и фотосинтезировать, и поедать добычу, а хлоропласты ворует у более мелких жертв с помощью стратегии клептопластии. Некоторые виды Dinophysis производят окадаевую кислоту и динофизистоксины — именно эти вещества ответственны за диарейное отравление моллюсками (DSP). Именно из-за DSP в водах Великобритании происходит наибольшее количество закрытий участков добычи моллюсков. Система мониторинга и закрытия промысла, действующая почти 30 лет, надёжно защищает здоровье людей, но меняющееся распределение этих водорослей создаёт новые вызовы.
Шестидесятилетняя картина: рост и спад
Исследование опиралось на данные двух прибрежных станций — L4 в Западном Ла-Манше (управляется PML) и Стоунхейвен к юго-востоку от Абердина в Северном море (управляется Морским директоратом). Эти наблюдения сравнили с рекордной шестидесятилетней серией данных Continuous Plankton Recorder (CPR) Survey — крупнейшего в мире мониторинга морского биоразнообразия, который ведёт Морская биологическая ассоциация. Такой подход позволил увидеть изменения как в прибрежных, так и в открытых водах, охватывая периоды от одного сезона до нескольких десятилетий.
Что показали цифры? Для Pseudo-nitzschia в Северном море численность начала расти с 1970-х, достигла пика между 2000 и 2010 годами, а затем пошла на спад. Весной рост наблюдался вдоль южного и восточного побережий, а в конце лета — к северо-востоку от Шотландии. На станции L4 весенний пик оказался большим, летний — меньшим; в Стоунхейвене — наоборот. Для Dinophysis характерна летняя активность, но в восточной части Северного моря после 2000 года численность снизилась, а на станции Стоунхейвен сезонный пик наступал раньше, чем в соседних открытых водах.
Исследователи отмечают, что эти сдвиги теснее связаны с физическими изменениями океана, вызванными изменением климата, а не с рыболовством или другими антропогенными факторами. Подробности исследования опубликованы на портале Phys.org.
Опасность для здоровья и промысла
Хотя система контроля Food Standards Agency и Food Standards Scotland не допускает токсичные моллюски на прилавки, изменения в распределении Pseudo-nitzschia и Dinophysis — это прямой сигнал для аквакультуры. Если раньше зоны риска были более-менее стабильны, то теперь они могут смещаться. Придётся пересматривать маршруты мониторинга, расширять зоны отбора проб, увеличивать частоту анализов. А это затраты, которые лягут на плечи фермеров и регуляторов.
Помимо человеческой безопасности, токсины давят на морскую экосистему. Как подчёркивается в статье, они действуют как хронический стрессовый фактор для морских птиц и млекопитающих. Учёные предупреждают: менять подход к мониторингу нужно уже сейчас, чтобы не упустить момент, когда концентрации токсинов в новых районах превысят безопасные уровни.
Почему одних только этих видов недостаточно
Один из ключевых выводов работы — Pseudo-nitzschia и Dinophysis не могут служить надёжными индикаторами общего состояния планктонного сообщества. Как пояснил ведущий автор доктор Мэттью Холланд, эти две группы следуют своим сезонным циклам и перераспределяются иначе, чем более широкие группы, к которым они принадлежат. Это обесценивает попытки судить о биоразнообразии только по «вредоносным» видам. Значит, нужны долгосрочные программы, охватывающие всё планктонное сообщество целиком — а многие из них сейчас находятся под угрозой из-за сокращения финансирования и нехватки кадров.
Клер Уиддикомб, планктонный эколог из PML, подчеркнула: «Связывая данные прибрежных станций L4 и Стоунхейвен с масштабными съёмками CPR, мы видим, как вредоносные группы меняются на протяжении десятилетий. Но чтобы делать точные прогнозы, необходимо следить за всем сообществом». Доктор Клэр Остл из MBA добавила, что комбинирование наблюдений помогает отслеживать сдвиги во времени и пространстве, оценивая риски для промысла, дикой природы и всей пищевой сети.
Воруют хлоропласты, перестраивают сезонные ритмы и заставляют пересматривать программы мониторинга — эти крошечные одноклеточные водоросли диктуют условия многомиллионной индустрии добычи моллюсков. И если изменения климата продолжат сдвигать их ареалы, то в ближайшие десятилетия привычные чёрные списки закрытых участков могут выглядеть совсем иначе. Вопрос в том, успеют ли системы наблюдения адаптироваться быстрее, чем токсины найдут новые жертвы.
