Изменение климата сокращает пелагическую биомассу в прибрежной системе апвеллинга

Почему эта история об океане важна для вас

Многие рыбы, которые попадают на наши тарелки, зависят от скрытого двигателя у береговой линии: холодной, богатой питательными веществами воды, поднимающейся из глубокого моря. В этом исследовании рассматривается, как потепление климата меняет этот «двигатель» у побережья Бразилии и что это значит для крошечной дрейфующей жизни в воде и более крупных рыб, питающих людей и поддерживающих местную экономику.

Жизнь в водах, где глубокое море встречается с берегом

Исследователи сосредоточились на районе апвеллинга Кабо-Фрио в юго-восточной Бразилии, одном из самых продуктивных прибрежных районов Южной Атлантики. Здесь ветер и океанские течения периодически поднимают холодную глубокую воду к поверхности, доставляя питательные вещества, которые удобряют микроскопические водоросли и питают богатые рыболовные угодья. Поскольку такие явления фрагментарны и сильно зависят от сезона, команда опиралась на необычно подробный еженедельный ряд наблюдений, собранный более десяти лет: температура, питательные вещества, мелкие дрейфующие частицы, называемые сестоном, и местные уловы. Они комбинировали эти наблюдения с прогнозами климатических моделей, чтобы увидеть, как эта насыщенная пищей система может измениться к 2100 году.

Проследить энергию от питательных веществ до рыб

Чтобы связать потепление климата с рыбой в неводе, авторы построили пошаговую картину трофической сети. Сначала они использовали температуру поверхности моря из модели Земной системы, чтобы спрогнозировать будущие уровни ключевых питательных веществ, таких как нитрат, аммиак и фосфат, в поверхностных водах. Затем они соотнесли эти питательные вещества с ростом фитопланктона — микроскопических растительных организмов, образующих основу морской пищевой цепи. Далее они проанализировали, как фитопланктон превращается в сестон, смесь планктона и органических частиц, служащую пищей для мелких пелагических рыб. Наконец, они связали изменения в сестоне и температуре с изменениями биомассы рыб и уловов, используя подход машинного обучения, обученный на длительных местных данных.

Теплее — меньше питательных веществ сверху

По всем климатическим траекториям модели показывают, что регион Кабо-Фрио постепенно согревается в течение века. По мере нагрева поверхностного океана поступление свежего нитрата из глубин уменьшается, в то время как переработанные формы азота, такие как аммиак, становятся более распространёнными. Фосфат — ещё один ключевой нутриент — также снижается. Такое изменение состава питательных веществ ослабляет рост фитопланктона, и их биомасса заметно падает, особенно при сценариях с высокими выбросами. Одновременно сестон постепенно увеличивается, что указывает на то, что больше энергии оказывается захваченным в мелких организмах и детрите, а не эффективно передаётся к более крупным животным. Ранние десятилетия этого перехода отмечены сильными колебаниями уровней питательных веществ и биомассы рыб, что указывает на период нестабильности экосистемы.

Рыбы под угрозой в разных климатических будущих

Последствия для рыб впечатляют. Исторические оценки показывают значительную пелагическую биомассу в регионе, но прогнозы при умеренных и высоких выбросах указывают на крутые долгосрочные сокращения. При более тяжёлых сценариях биомасса рыб к 2100 году может сократиться до 78 процентов, при этом крупные падения уже заметны в первые годы прогнозов. В отличие от этого, сценарий с низкими выбросами даёт первоначальное нарушение, за которым следует тенденция к стабилизации после середины века. Система не возвращается полностью к прежнему состоянию, но есть признаки, что трофическая сеть может восстановить равновесие при ограниченном потеплении, сохраняя некоторый уровень продуктивности и устойчивости.

Что это значит для побережий и сообществ

Для людей, зависящих от прибрежного рыболовства, эти результаты указывают на будущее, в котором одно лишь потепление может истончить рыбные запасы, даже без изменений в давлении рыболовства. Исследование показывает, что смещение питательных веществ и структуры планктона под воздействием потепления может перераспределить энергию в микробные и частичные пути, а не в крупных рыб, уменьшая биомассу, доступную для добычи. Хотя в любых долгосрочных прогнозах есть неопределённости, особенно когда они основаны на одной климатической модели, паттерны, показанные здесь, совпадают с изменениями, отмеченными в других океанах. Для читателя без специальной подготовки центральное послание ясно: удержание выбросов парниковых газов на низком уровне поможет поддержать здоровье экосистем апвеллинга и смягчить удар по рыбам и сообществам, которые от них зависят.

Цитирование: Nunes, L.T., Matos, T.d.S., Reis, C. et al. Climate change reduces pelagic biomass in a coastal upwelling ecosystem. Commun Earth Environ 7, 415 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03395-1

Ключевые слова: прибрежный апвеллинг, морские трофические сети, изменение климата, биомасса рыб, потепление океана