Индекс ценности антарктической экосистемы для количественной оценки экологической значимости по трофическим уровням и во времени

Почему воды Антарктики важны для всех нас

Океан вокруг Антарктики может казаться далёким миром, но он незаметно помогает регулировать климат Земли и поддерживает уникальную дикую природу, не встречающуюся больше нигде. По мере того как изменение климата и расширяющийся промысел трансформируют эту ледовую окраину, учёным и принимающим решения срочно нужно понимать, какие районы Южного океана наиболее важны для сети жизни сегодня и в будущем. В этой статье представлен новый способ измерения такой важности, показывающий, где антарктические моря являются биологическими «горячими точками», заслуживающими особой защиты.

Поиск природных «оазисов» в замороженном океане

Авторы разрабатывают Индекс ценности антарктической экосистемы (AEV) — единый показатель, который отражает, насколько важны разные участки океана для самой антарктической экосистемы. Вместо того чтобы сосредотачиваться на одном виде, индекс объединяет данные нескольких ключевых уровней пищевой сети: микроскопические растительные организмы (фитопланктон), питающиеся ими криль, донные рыбы и два знаковых вида пингвинов — императорский и адели. Используя современную модель земной системы в сочетании со специализированными моделями криля, рыб и пингвинов, они рассчитывают плотность или продуктивность каждой группы по морям у берегов Антарктики, затем нормируют и суммируют эти слои, чтобы выделить участки, где многие из них достигают пиков одновременно.

Полиньи: оазисы открытой воды в льду

Ключевым выводом является чрезмерная значимость прибрежных полыней — повторяющихся участков тонкого или отсутствующего морского льда вдоль побережья, открываемых сильными ветрами. Хотя они занимают менее 7% площади в каждом регионе, полиньи часто имеют значения AEV на 31–72% выше, чем окружающие воды, и содержат значительную долю наиболее ценных мест. В этих открытых «оазисах» солнечный свет проникает раньше весной, вызывая богатые цветения фитопланктона. Эта продуктивность передаётся вверх по пищевой цепи: криль получает обильную пищу, донные рыбы выигрывают от оседающего органического вещества, а пингвины и другие хищники получают надёжный доступ к добыче и крыльям для дыхания. Индекс показывает, что многие биологические «горячие точки» Антарктики концентрируются там, где обычно образуются полиньи, особенно в таких местах, как море Росса, части Восточной Антарктиды и море Амундсена.

Изменяющийся климат, смещающаяся пищевая сеть

Чтобы понять, как эти «горячие точки» могут измениться, команда проецирует Индекс AEV на XXI век при сценарии со средне-высокими выбросами парниковых газов. Удивительно, но общая картина зон высокой ценности остаётся относительно стабильной: прибрежные зоны и полиньи, как правило, сохраняют важность, и общая продуктивность даже возрастает во многих регионах по мере того как истончение льда пропускает больше света и продлевает вегетационный период. Однако состав видов, лежащих в основе этой ценности, меняется. По мере потепления вод и отступления морского льда условия становятся менее благоприятными для императорских пингвинов: прогнозируется резкое сокращение их колоний во многих районах, оставляя лишь несколько опорных пунктов. Пингвины адели переносят изменения несколько лучше: в некоторых регионах их численность остаётся стабильной или растёт, но наблюдаются сокращения вблизи Антарктического полуострова и в частях Восточной Антарктиды. Тем временем нижние уровни пищевой сети — фитопланктон, криль и донные рыбы — часто сохраняют или увеличивают свой вклад в индекс, хотя некоторые виды, такие как антарктическая зубатка, могут потерять местообитания по мере того, как донные воды прогреваются за пределы их температурных лимитов.

Ориентир для защиты там, где это действительно важно

Индекс AEV также показывает, насколько существующие и предлагаемые Морские охраняемые территории (МОТ) совпадают с этими экологическими «горячими точками». В большинстве регионов более половины «исключительных» участков уже находятся в пределах действующих или планируемых МОТ, причём резерват в море Росса особенно хорошо покрывает зоны высокой ценности как сейчас, так и в будущих проекциях. Тем не менее остаются важные пробелы. Несколько высокоценных полыней во Восточной Антарктиде и в море Амундсена расположены вне каких-либо охраняемых границ, несмотря на то что они поддерживают плотные пищевые сети и, вероятно, останутся важными при изменении климата. Индекс не является полной мерой состояния экосистемы и пока не включает китов, тюленей или многих видов рыб и птиц, но он предлагает мощную модельную карту того, где антарктическая жизнь наиболее сосредоточена по нескольким трофическим уровням.

Что это означает для будущего антарктической жизни

Проще говоря, это исследование показывает, что относительно небольшой набор прибрежных «оазисов» вокруг Антарктики несёт на себе большую долю экологической нагрузки, и что многие из этих мест, по прогнозам, останутся важными даже при потеплении климата. Оно также предупреждает, что верхние хищники, такие как императорские пингвины, вероятно, потеряют позиции, даже там, где базовая продуктивность остаётся высокой. Сводя сложные модельные данные в единый индекс ценности экосистемы, работа даёт политикам ясный, научно обоснованный инструмент для определения регионов, наиболее важных для поддержания антарктических пищевых сетей, и показывает, где расширение или усиление МОТ — особенно вокруг ключевых полыней во Восточной Антарктиде и море Амундсена — могло бы принести наибольшую пользу для долгосрочной устойчивости этой важной полярной экосистемы.

Цитирование: DuVivier, A.K., Krumhardt, K.M., Landrum, L.L. et al. An Antarctic ecosystem value index to quantify ecological value across trophic levels and over time. Nat Commun 17, 3203 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69011-0

Ключевые слова: антарктические полиньи, морские охраняемые территории, экосистемы Южного океана, воздействие изменения климата, места обитания пингвинов и криля