Рыбалка в пищевой сети
Вылов рыбы в пищевой сети — это процесс, при котором рыболовство в данной экосистеме, «истощая крупных хищных рыб, находящихся на вершине пищевой сети, обращается ко все более мелким видам, в конечном итоге заканчиваясь ранее отвергнутой мелкой рыбой и беспозвоночными ». [1]
Этот процесс был впервые продемонстрирован учёным-рыболовом Дэниелом Поли и другими в статье, опубликованной в журнале Science в 1998 году. [2] Крупные хищные рыбы с более высоким трофическим уровнем были истощены в диком рыболовстве . В результате рыбная промышленность систематически «вылавливает пищевую сеть», ориентируясь на виды рыб на постепенно снижающихся трофических уровнях.
Трофический уровень рыбы — это положение, которое она занимает в пищевой цепи . В статье установлено значение среднего трофического уровня рыболовства как инструмента измерения здоровья экосистем океана. В 2000 году Конвенция о биологическом разнообразии выбрала средний трофический уровень рыболовного улова, переименованный в «Морской трофический индекс» (MTI), в качестве одного из восьми показателей здоровья экосистемы . Однако многие из наиболее прибыльных видов рыболовства в мире — это промысел ракообразных и моллюсков, которые находятся на низких трофических уровнях и, следовательно, приводят к более низким значениям MTI. [3]
Обзор
[ редактировать ]
За последние 50 лет численность крупных хищных рыб , таких как треска , рыба-меч и тунец , сократилась на 90 процентов. [5] Рыболовные суда в настоящее время все чаще ловят более мелкую кормовую рыбу , такую как сельдь , сардины , менхаден и анчоусы , которые находятся ниже в пищевой цепи . [2] «Мы едим наживку и переходим к медузам и планктону», — говорит Поли. [6] Помимо этого, общий мировой объем вылова рыбы снижается с конца 1980-х годов. [7]
Средний трофический уровень
[ редактировать ]Средний трофический уровень рассчитывается путем присвоения каждому виду рыб или беспозвоночных номеров в зависимости от его трофического уровня . Трофический уровень является мерой положения организма в пищевой сети , начиная с уровня 1 с первичными продуцентами , такими как фитопланктон и морские водоросли , затем продвигаясь через первичных потребителей на уровне 2, которые поедают первичных продуцентов, к вторичным потребителям на уровне 2. уровень 3, который поедает основных потребителей, и так далее. В морской среде трофические уровни высших хищников варьируются от двух до пяти . [8] Затем средний трофический уровень можно рассчитать для промысловых уловов путем усреднения трофических уровней для общего улова с использованием наборов данных по коммерческим выловам рыбы. [9] [10]
Экопат
[ редактировать ]Команда Поли использовала данные об уловах ФАО. [11] который он включил в модель Ecopath . Ecopath — это компьютеризированная система моделирования экосистем . [12] Функционирование экосистемы можно описать с помощью анализа путей, позволяющего отслеживать направление и влияние многих факторов, контролирующих экосистему. Оригинальная модель Ecopath была применена к коралловых рифов пищевой сети . Ученые отслеживали тигровых акул на вершине пищевой цепи и собирали данные об их пищевом поведении, о том, что они ели и в каком количестве. Аналогичным образом они собрали данные о питании других организмов в пищевых цепочках вплоть до первичных производителей , таких как водоросли . Эти данные были введены в модель Ecopath, которая затем описала поток энергии с точки зрения пищи, когда он перемещался от основных производителей вверх по пищевой сети к высшему хищнику. Такие модели позволяют ученым рассчитывать сложные эффекты, как прямые, так и косвенные, возникающие в результате взаимодействия многих компонентов экосистемы. [13]
Модель показала, что за последние 50 лет средний трофический уровень уловов рыбы снизился где-то на 0,5–1,0 трофического уровня. [2] Это снижение имело место как глобально, в мировом масштабе, так и в более локальном масштабе, специфичном для океанов, то есть для отдельных подрайонов ФАО: Атлантического, Индийского и Тихого океанов, а также Средиземноморья и Черного моря. [14]
Критический ответ
[ редактировать ]В своей статье 1998 года команда Поли утверждала, что более крупные и ценные хищные рыбы , такие как тунец , треска и морской окунь , систематически подвергались чрезмерному вылову , в результате чего рыболовные усилия смещались в сторону менее желательных видов, расположенных дальше по пищевой цепочке. По словам Поли, эта «рыбалка в пищевой сети» со временем приведет людей к диете, состоящей из «супа из медуз и планктона». Красочный язык и инновационное статистическое моделирование команды Поли вызвали критическую реакцию. Позже в том же году Кэдди и его команда из ФАО высказали противоположную позицию в статье, также опубликованной в журнале Science . Они утверждали, что команда Поли слишком упростила ситуацию и, возможно, «неправильно истолковала статистику ФАО». [15] Ответ команды Поли был опубликован в той же статье, в которой утверждалось, что поправки, предложенные ФАО, такие как учет аквакультуры , на самом деле усугубили эту тенденцию. [16]
Опасения, высказанные ФАО, были опровергнуты Поли и другими в 2005 году. [9] [17] Другие исследователи установили, что «вылов рыбы» также применим к более мелким региональным территориям, таким как Средиземноморье, [18] Северное море, Кельтское море, а также в водах Канады, Кубы и Исландии. [17]
Исследование 2006 года показало, что в ряде исследованных экосистем уловы видов на высоком трофическом уровне не снизились, а, скорее, параллельно с течением времени добавился промысел на низком трофическом уровне, что привело к искажению данных о вылове через родственный, но другой механизм. [19] [20] Исследование морского рыболовства на Аляске пришло к выводу, что в исследуемом районе снижение среднего трофического уровня улова было связано с вызванными климатом колебаниями биомассы видов с низким трофическим уровнем, а не с коллапсом хищников, и предположило, что аналогичная динамика может иметь место и в других зарегистрированные случаи деградации пищевой сети. [21]
Морской трофический индекс
[ редактировать ]| Внешний образ | |
|---|---|
 Изменение морского трофического индекса (с начала 1950-х гг. по настоящее время) |
В 2000 году Конвенция о биологическом разнообразии , международный договор, направленный на поддержание биоразнообразия , принятый 193 странами-членами, выбрал средний трофический уровень рыболовного улова в качестве одного из восьми показателей для немедленного тестирования. Они переименовали его в «Индекс морской трофики» (MTI) и обязали страны-члены с течением времени сообщать об изменениях в уровне трофики океана как основного индикатора морского биоразнообразия и здоровья. [22] [23]
Морской трофический индекс — это показатель общего состояния и стабильности морской экосистемы или территории. Индекс также является косвенным показателем чрезмерного вылова рыбы и показателем того, насколько многочисленна и богата крупная рыба высокого трофического уровня. [24]
Изменения индекса морской трофики с течением времени могут служить индикатором устойчивости рыбных ресурсов страны. Он может указывать на то, в какой степени рыболовные усилия на рыболовных угодьях страны изменяют ее рыбные запасы . Отрицательное изменение обычно указывает на то, что запасы более крупных хищных рыб истощаются и все большее количество более мелкой кормовой рыбы вылавливается . Нулевое или положительное изменение индекса морской трофики указывает на то, что промысел стабилен или улучшается. [9]
Экология ловли на даун
[ редактировать ]Развитие ловли на даун
Вылов рыбы — это последовательность, полностью меняющая обычную эволюционную последовательность.
«Оно состоит из постепенной утраты крупных организмов, видового и структурного разнообразия, а также постепенной замены недавно возникших производных групп (морских млекопитающих, костистых рыб) более примитивными группами (беспозвоночными, особенно медузами и бактериями)». — Дэниел Поли [23]
С экологической точки зрения снижение среднего трофического уровня объясняется зависимостью размеров вылавливаемых рыб от их трофического уровня . Трофический уровень рыб обычно увеличивается с их размером, и рыболовство имеет тенденцию избирательно вылавливать более крупных рыб. Это справедливо как между видами, так и внутри видов. Когда промысел ведется интенсивно, относительная численность более крупной рыбы, занимающей высокие места в пищевой цепи, снижается. В результате со временем в промысловых уловах начинают преобладать мелкие рыбы, а средний трофический уровень уловов снижается. [14] В последнее время рыночная стоимость мелких кормовых рыб и беспозвоночных, имеющих низкий трофический уровень, резко возросла до такой степени, что их можно рассматривать как субсидирование рыболовства. [23]
Дэниел Поли предложил концепцию экологического воздействия рыболовства на морские экосистемы . В рамках этой системы выделяются три этапа: [23]
- Нетронутость – первый этап. Нетронутая среда – это состояние океанской экосистемы до того, как рыболовство оказало сильное воздействие. Некоторые отдаленные районы южной части Тихого океана все еще могут оставаться нетронутыми. Для большей части мира то, чем могли быть эти первозданные государства, можно сделать только на основе археологических данных, исторических отчетов и анекдотов. В нетронутой океанской среде биомасса крупных хищных рыб в 10–100 раз превышает их нынешнюю биомассу. Это предполагает наличие большой поддерживающей биомассы мелких рыб и беспозвоночных . На морском дне в бентосе преобладают отложения-питатели, предотвращающие повторное взвешивание осадков, и фильтраторы , задерживающие фитопланктон . Таким образом, толща воды имеет тенденцию быть олиготрофной , свободной как от взвешенных частиц , так и от вымываемых из них питательных веществ. [23]
- Эксплуатация – второй этап. Эксплуатационная фаза, в которой мы сейчас находимся. Она характеризуется снижением биомассы крупных хищных рыб, снижением разнообразия, размеров и трофического уровня выловленных рыб, снижением бентоса. Донные траулеры постепенно разрушают биогенные структуры, построенные за многие годы на морском дне фильтрами и детритопитателями. По мере исчезновения этих структур и животных, фильтровавших фитопланктон и потреблявших детрит ( морской снег ), их заменяют стадии полипов медуз и других мелких блуждающих донных животных. Штормы снова поднимают морской снег, и толща воды постепенно эвтрофируется . На ранней стадии этой фазы экологические каскадные эффекты компенсируют это снижение за счет появления новых промыслов оппортунистических кормовых объектов, таких как кальмары, креветки и другие беспозвоночные. Но в конечном итоге и это снижение. [23]
- Полная деградация – третья фаза. Мертвая зона — это биологическая конечная точка полностью деградировавшей морской экосистемы. Мертвая зона — это зона с чрезмерным содержанием питательных веществ в толще воды, что приводит к истощению кислорода и уничтожению многоклеточных организмов . Обильный детрит и морской снег перерабатываются бактериями, а не донными животными. Эти мертвые зоны в настоящее время растут по всему миру в таких местах, как Бохайское море в Китае, северная часть Адриатического моря и северная часть Мексиканского залива . Некоторые устья, такие как устье Чесапикского залива , также демонстрируют особенности, связанные с полностью деградировавшей морской экосистемой. В Чесапикском заливе чрезмерный вылов рыбы уничтожил донных фильтраторов, таких как устрицы , и большинство хищников, крупнее полосатого окуня , нынешнего высшего хищника . Сто пятьдесят лет назад устрицы образовали гигантские рифы и каждые три дня фильтровали воды Чесапикского залива. Поскольку устриц больше нет, загрязнение, попадающее в устье рек, теперь приводит к образованию вредное цветение водорослей . [23]
Развитие Интернета
[ редактировать ]В то время как средний трофический уровень в диком рыболовстве снижается, средний трофический уровень среди выращиваемой рыбы увеличивается. [25]
| Тенденции производства на разных трофических уровнях Средиземноморья [26] | ||
| Травоядные | Промежуточные хищники | Хищники высшего уровня |
|---|---|---|
| Производство двустворчатых моллюсков , таких как мидии и устрицы , увеличилось примерно с 2000 тонн в 1970 году до 100 000 тонн в 2004 году. | Марикультура увеличилась таких видов, как морской лещ, с 20 тонн в 1983 году до 140 000 тонн в 2004 году. | Производство голубого тунца выросло с почти нуля в 1986 году до 30 000 тонн к 2005 году. |
В качестве примера в таблице выше показаны тенденции изменения трофического уровня рыбы, выращиваемой в Средиземноморье. Однако выращивание голубого тунца ограничивается процессом откорма. Молодь тунца отлавливается в дикой природе и помещается в загоны для откорма. Дикие запасы голубого тунца сейчас находятся под угрозой, и учёный-рыболов Константинос Стергиу и его коллеги утверждают, что «тот факт, что мощность тунцеферм значительно превышает общий допустимый вылов, указывает на отсутствие природоохранного планирования в развитии отрасли по откорму тунца, которая в идеале , должно было быть связано с политикой управления рыболовством и может привести к незаконному рыболовству ». [14]
Кроме того, рыбоводство в Средиземноморье является чистым потребителем рыбы. Для кормления такой высокотрофической рыбы, как голубой тунец, необходимо большое количество корма для животных. Этот корм состоит из рыбной муки, полученной из кормовых рыб, таких как сардины и анчоусы , которые в противном случае люди потребляли бы напрямую. Помимо экологических проблем, это поднимает и этические проблемы. Большая часть рыбы, пригодной для непосредственного потребления человеком, используется для выращивания рыбы более высокого трофического уровня, чтобы удовлетворить потребности относительно небольшой группы состоятельных потребителей. [14]
См. также
[ редактировать ]- Партнерство по индикаторам биоразнообразия 2010 г.
- Биоразнообразие
- Список добытых водных животных по весу
- Смещение базовых показателей
- Экологический выпуск
- Динамика численности рыбного хозяйства
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Поли, Дэниел; Уотсон, Рег (2009). «IV.10 Пространственная динамика морского рыболовства» (PDF) . Принстонский справочник по экологии . стр. 501–510. дои : 10.1515/9781400833023.501 . ISBN 9781400833023 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2012 года.
- ^ Jump up to: а б с Поли, Дэниел; Кристенсен, Вилли; Далсгаард, Йоханн; Фрёзе, Райнер; Торрес, Франциско (1998). «Ловля рыбы в морских пищевых сетях» (PDF) . Наука . 279 (5352): 860–863. Бибкод : 1998Sci...279..860P . дои : 10.1126/science.279.5352.860 . ПМИД 9452385 .
- ^ Сетхи, Суреш А.; Бранч, Тревор А.; Уотсон, Рег (2010). «Глобальные модели развития рыболовства определяются прибылью, а не трофическим уровнем» . Труды Национальной академии наук . 107 (27): 12163–12167. Бибкод : 2010PNAS..10712163S . дои : 10.1073/pnas.1003236107 . ПМК 2901455 . ПМИД 20566867 .
- ^ «Медуза на обед? Это не шутка, — говорит учёный» . Сиэтлский пост-разведчик . 4 мая 2004 г. Архивировано из оригинала 1 июня 2013 г.
- ^ Майерс, Рэнсом А .; Червь, Борис (2003). «Быстрое истощение хищных рыбных сообществ во всем мире» . Природа . 423 (6937): 280–283. Бибкод : 2003Natur.423..280M . дои : 10.1038/nature01610 . ПМИД 12748640 . S2CID 2392394 .
- ^ «В новостях: едите медуз?» . Об этом сообщает UBC . Университет Британской Колумбии . 5 октября 2006 г. Проверено 2 января 2023 г.
- ^ Уотсон, Редж; Поли, Дэниел (2001). «Систематические искажения тенденций мирового рыболовства» (PDF) . Природа . 414 (6863): 534–536. Бибкод : 2001Natur.414..534W . дои : 10.1038/35107050 . ПМИД 11734851 . S2CID 205023890 . Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2011 года.
- ^ «Руководство пользователя по индикаторам биоразнообразия» (PDF) . Европейская академия наук, Консультативный совет. 2004. с. 38.
- ^ Jump up to: а б с Поли, Дэниел; Уотсон, Рег (2005). «История и интерпретация «Морского трофического индекса» как показателя биоразнообразия» (PDF) . Биологические науки . 360 (1454). Философские труды Королевского общества: 415–423. дои : 10.1098/rstb.2004.1597 . ПМЦ 1569461 . ПМИД 15814354 . Архивировано из оригинала (PDF) 23 февраля 2012 года.
- ^ «Морской трофический индекс» . Индекс экологической эффективности . Йельский центр экологического права и политики . 2008. Архивировано из оригинала 9 февраля 2008 года.
- ^ «Статистика ФАО» . ФишБаза . Проверено 22 марта 2010 г.
- ^ Поли, Дэниел; Кристенсен, В .; Уолтерс, К. (2000). «Ecopath, Ecosim и Ecospace как инструменты для оценки воздействия рыболовства на экосистему» (PDF) . Журнал морских наук ICES . 57 (3): 697–706. Бибкод : 2000ICJMS..57..697P . дои : 10.1006/jmsc.2000.0726 .
- ^ «Моделирование ECOPATH: предшественник экосистемного подхода к управлению рыболовством» . НОАА .
- ^ Jump up to: а б с д Стергиу, К.И. (2005). «Влияние рыболовства на трофические уровни: долгосрочные тенденции в водах Греции». В Папатанасиу, Э; Зенетос, А. (ред.). Состояние морской среды Греции (PDF) . Афины, Греция: Греческий центр морских исследований. п. 326-329. Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 года.
- ^ Кэдди, Дж. Ф.; Сирке, Дж; Гарсия, С.М.; Грейнджер, JRJ (1998). «Насколько распространен «вылов морских пищевых сетей»?». Наука . 282 (5393): 1383. doi : 10.1126/science.282.5393.1383a .
- ^ Малакофф, Дэвид (2002). «Профиль Дэниела Поли: Идем на край, чтобы защитить море» (PDF) . Наука . 296 (5567): 458–461. дои : 10.1126/science.296.5567.458 . ПМИД 11964458 . S2CID 8501655 .
- ^ Jump up to: а б Поли, Д.; Паломарес, МЛ (2005). «Вылов морских пищевых сетей: он гораздо более распространен, чем мы думали» (PDF) . Бюллетень морской науки . 76 (2): 197–211. ISSN 0007-4977 .
- ^ Бриан, Ф.; Стергиу, К.И. (2000). «Ловля рыбы в средиземноморских пищевых сетях? Краткое содержание» .
- ^ Эссингтон, штат Теннесси; Бодро, АХ; Виденманн, Дж. (2006). «Лов рыбы через морские пищевые сети» . Труды Национальной академии наук . 103 (9): 3171–3175. Бибкод : 2006PNAS..103.3171E . дои : 10.1073/pnas.0510964103 . ПМЦ 1413903 . ПМИД 16481614 .
- ^ «Список покупок становится длиннее, но не менее разборчивым, в некоторых крупнейших рыболовных хозяйствах мира» . Университет Вашингтона . 22 февраля 2006 г. – через sciencedaily.com.
- ^ Литцов, Массачусетс; Урбан, Д. (2009). «Рыбалка через (и выше) пищевые сети Аляски». Канадский журнал рыболовства и водных наук . 66 (2): 201–211. дои : 10.1139/F08-207 .
- ^ Жаке, JL (2008). «Ловле рыбы в пищевой сети исполняется 10 лет!» . Смещение базовых линий . Архивировано из оригинала 14 марта 2011 года.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Поли, Д. (2005). «Экология ловли рыбы в морских пищевых сетях» . Информационный бюллетень Общества биологии охраны природы . Архивировано из оригинала 3 ноября 2010 года.
- ^ «Морской трофический индекс» . Конференционный совет Канады . Архивировано из оригинала 6 августа 2020 года . Проверено 22 марта 2010 г.
- ^ Поли, Д; Тайдмерс, П; Фрёзе, Р; Лю, Ю (2001). «Ловля рыбы и выращивание пищевой сети» . Биология сохранения на практике . 2 (4): 25. S2CID 127706851 .
- ^ Стергиу, К.И.; Циклирас, АС; Поли, Д. (2009). «Развитие пищевой сети в Средиземноморье» (PDF) . Биология сохранения . 23 (11): 230–232. дои : 10.1111/j.1523-1739.2008.01077.x . ПМИД 18950470 . S2CID 14832803 . Архивировано из оригинала (PDF) 16 ноября 2009 года.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Национальный исследовательский совет (2006 г.). Динамические изменения в морских экосистемах: рыболовство, пищевые сети и варианты будущего . Пресса национальных академий . ISBN 9780309100502 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Ловля рыбы в морских пищевых сетях» . Проект «Море вокруг нас» . Университет Британской Колумбии.
- Кресси, Дэниел (10 ноября 2010 г.). «Ловля рыбы по пищевой цепочке» не прошла глобальный тест» . Научный американец . Проверено 3 января 2023 г.
о рыболовстве Темы науки |
|---|
