Рыбалка по пищевой сети - Fishing down the food web

Рыбалка на пищевой сети

Рыбалка по пищевой сети это процесс, посредством которого рыболовство в данной экосистеме "истощило большие хищная рыба на вершине пищевой сети, обращаются к все более мелким видам, в конечном итоге заканчивая ранее отвергнутыми маленькая рыба и беспозвоночные ".[1]

Процесс был впервые продемонстрирован ученый-рыболов Дэниел Поли и др. в статье, опубликованной в журнале Наука в 1998 г.[2] Большой хищная рыба с высшим трофические уровни были истощены дикий рыбный промысел. В результате рыболовная индустрия систематически «ловит рыбу по трофической сети», нацеливаясь на виды рыб на постепенно снижающихся трофических уровнях.

Трофический уровень рыбы - это позиция, которую она занимает на пищевая цепочка. В статье устанавливается важность средний трофический уровень рыболовства как инструмента для измерения состояния экосистем океана. В 2000 г. Конвенция о биологическом разнообразии выбрал средний трофический уровень промыслового улова, переименованный в «Морской трофический индекс» (MTI), как один из восьми индикаторов здоровья экосистемы. Однако многие из самых прибыльных промыслов в мире - это промысел ракообразных и моллюсков, которые находятся на низком трофическом уровне и, следовательно, приводят к более низким значениям MTI.[3]

Обзор

В средний трофический уровень мирового улова постоянно снижается, поскольку многие трофический уровень рыба, такая как эта тунец, Был перелов.
Рыбаки все чаще выбирают рыбу с более низким трофическим уровнем, как эти анчоусы и другие кормовая рыба.
Согласно с Дэниел Поли, если тенденция сохранится, потребители могут есть медуза бутерброды.[4]

За последние 50 лет обилие крупных хищная рыба, такие как треска, рыба-меч и тунец, упала на 90 процентов.[5] Рыболовные суда теперь все больше стремятся к меньшему кормовая рыба, такие как селедка, сардины, Menhaden и анчоусы, которые ниже на пищевая цепочка.[2] «Мы едим наживку и переходим к медузам и планктону», - говорит Поли.[6] Помимо этого, с конца 1980-х годов общий мировой объем выловленной рыбы сокращается.[7]

Средний трофический уровень

В средний трофический уровень рассчитывается путем присвоения каждому виду рыб или беспозвоночных номеров на основе их трофический уровень. Трофический уровень - это мера положения организма в пищевой сети, начиная с уровня 1 с первичные производители, такие как фитопланктон и водоросли, затем прохождение через первичных потребителей на уровне 2, которые съедают первичных производителей, к вторичным потребителям на уровне 3, которые едят первичных потребителей, и так далее. В морской среде трофические уровни колеблются от двух до пяти для высшие хищники.[8] Затем можно рассчитать средний трофический уровень для промысловых уловов путем усреднения трофических уровней для общего улова с использованием наборов данных для коммерческих выловов рыбы.[9][10]

Экопат

Команда Поли использовала данные по уловам из ФАО[11] который он направил в Экопат модель. Ecopath - это компьютеризированный экосистемное моделирование система.[12] Функционирование экосистема можно описать с помощью анализ пути отслеживать направление и влияние многих факторов, контролирующих экосистему. Оригинальная модель Ecopath была применена к коралловый риф пищевой сети. Ученые отслеживают тигровые акулы в верхней части пищевой сети и собирали данные об их кормлении, о том, что они ели и в каком количестве. Точно так же они собрали данные о кормлении других организмов в пищевых цепях вплоть до первичные производители, такие как водоросли. Эти данные были введены в модель Ecopath, которая затем описала поток энергии с точки зрения пищи, когда он перемещался от основных продуцентов вверх по пищевой сети к высшему хищнику. Такие модели позволяют ученым вычислять сложные эффекты, которые возникают, как прямые, так и косвенные, в результате взаимодействия многих компонентов экосистемы.[13]

Модель показала, что за последние 50 лет средний трофический уровень уловов рыбы снизился примерно на 0,5–1,0 трофических уровней.[2] Это снижение коснулось как глобально, в мировом масштабе, так и более локально в масштабе, характерном для океанов, то есть для отдельных подрайонов ФАО: Атлантического, Индийского и Тихого океанов и Средиземного и Черного морей.[14]

Критическое возражение

Команда Поли в своей статье 1998 года утверждала, что более крупный и ценный хищная рыба, такие как тунец, треска и морской окунь, систематически перелов, в результате чего промысловое усилие переходил к менее желательным видам дальше по пищевой цепочке. По словам Паули, такая «ловля пищевой сети» со временем приведет к тому, что люди будут переходить на «суп из медуз и планктона». Красочный язык и новаторское статистическое моделирование команды Поли вызвали критическую реакцию. Позже в том же году Кэдди и его команда из ФАО аргументировал противоположную позицию в статье, также опубликованной в Наука. Они утверждали, что команда Паули слишком упростила ситуацию и, возможно, «неверно истолковала статистику ФАО».[15] Ответ команды Поли был опубликован в том же документе, в котором утверждается, что исправления, предложенные ФАО, такие как учет аквакультура, фактически только усугубило тенденцию.[16]

Обеспокоенность, высказанная ФАО, получила дальнейшее отражение в Паули и других в 2005 году.[9][17] Другие исследователи установили, что «ловля рыбы вниз» также применима к меньшим региональным районам, таким как Средиземное море, Северное море, Кельтское море, а также в водах Канады, Кубы и Исландии.[17]

Исследование 2006 года показало, что в ряде исследованных экосистем уловы видов с высоким трофическим уровнем не уменьшались, а скорее, промыслы с низким трофическим уровнем добавлялись параллельно с течением времени, что приводило к искажению данных выгрузки с помощью связанного, но другого механизма.[18] Исследование морского рыболовства на Аляске пришло к выводу, что в исследуемом районе снижение среднего трофического уровня улова было связано с климатическими колебаниями биомассы видов с низким трофическим уровнем, а не с гибелью хищников, и предположил, что аналогичная динамика может иметь место и в других сообщенные случаи деградации пищевой сети.[19]

Морской трофический индекс

Внешний образ
значок изображения Изменение морского трофического индекса (начало 1950-х гг. По настоящее время)

В 2000 г. Конвенция о биологическом разнообразии, международный договор, направленный на поддержание биоразнообразие который был принят 193 странами-членами, выбрали средний трофический уровень улова как один из восьми индикаторов для немедленного тестирования. Они переименовали его в «Морской трофический индекс» (MTI) и обязали страны-члены сообщать с течением времени об изменениях трофических уровней океана в качестве основного индикатор морских биоразнообразие и здоровье.[20][21]

Морской трофический индекс - это показатель общего состояния здоровья и стабильность морской экосистемы или района. Индекс также является доверенное лицо мера для перелов и показатель того, насколько многочисленны и богаты крупные рыбы с высоким трофическим уровнем.[22]

Изменения морского трофического индекса с течением времени могут служить индикатор из устойчивость рыбных ресурсов страны. Это может указывать на степень, в которой промысловое усилие на промысловых участках страны меняет рыбные запасы. Отрицательное изменение обычно указывает на то, что больше хищная рыба истощаются, и все большее количество мелких кормовая рыба ловятся. Нулевое или положительное изменение морского трофического индекса указывает на стабильность или улучшение промысла.[9]

Экология ловли пуха

Развитие ловли пуха
Ловля рыбы вниз - это последовательность, которая полностью изменяет обычную эволюционную последовательность.
«Он состоит из постепенной утраты крупных организмов, видового и структурного разнообразия, а также постепенной замены недавно возникших, производных групп (морские млекопитающие, костистые рыбы) более примитивными группами (беспозвоночные, особенно медузы и бактерии)». - Дэниел Поли[21]

С экологической точки зрения снижение средний трофический уровень объясняется соотношением между размером пойманной рыбы и ее трофический уровень. Трофический уровень рыб обычно увеличивается с увеличением их размера, и рыбалка имеет тенденцию выборочно ловить более крупную рыбу. Это применимо как между видами, так и внутри видов. При интенсивной рыбалке относительное обилие более крупной рыбы, расположенной высоко в пищевая цепочка уменьшен. Следовательно, со временем мелкие рыбы начинают доминировать в уловах, и 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 субсидирующие вылов рыбы.[21]

Дэниел Поли предложила основу для экологических воздействий, которые промысел может оказать на морские экосистемы. Фреймворк выделяет три этапа:[21]

  • Безупречный - первая фаза. Нетронутая среда - это состояние, в котором экосистема океана находилась до того, как рыбный промысел оказал сильное воздействие. Некоторые отдаленные районы южной части Тихого океана могут все еще оставаться нетронутыми. Для большей части мира то, чем могли быть эти первозданные государства, можно вывести только из археологических данных, исторических свидетельств и анекдотов. В нетронутой океанской среде биомасса из большого хищная рыба в 10–100 раз превышают их нынешнюю биомассу. Это подразумевает наличие большой поддерживающей биомассы малых добыча рыбы и беспозвоночные. На морском дне бентос преобладают депозитные фидеры которые предотвращают повторное суспендирование отложений, и питатели-фильтры которые сохраняют фитопланктон вниз. Таким образом столб воды как правило олиготрофный, без обоих приостановленных частицы и питательных веществ, которые из них вымываются.[21]
  • Эксплуатируется - второй этап. Мы сейчас находимся в стадии эксплуатации. Она характеризуется снижением биомассы крупных хищных рыб, снижением разнообразия, размера и трофического уровня пойманной рыбы и снижением бентоса. Донные траулеры Постепенно разрушайте биогенные структуры, построенные на морском дне за многие годы фильтрами и питателями детрита. Поскольку эти структуры и животные, фильтрующие фитопланктон и потребляющие детрит (морской снег ) исчезают, их заменяют полипы стадий медуз и других мелких заблудших бентосных животных. Штормы повторно взвешивают морской снег, и столб воды постепенно эвтрофеи. На ранней стадии этого этапа каскадные эффекты компенсировать это сокращение с появлением новых промыслов для условно-кормовых животных, таких как кальмары, креветки и другие беспозвоночные. Но со временем и этот спад тоже.[21]
  • Полностью деградировал - третий этап. В мертвая зона является биологической конечной точкой полностью деградированной морской экосистемы. Мертвая зона - это зона с избытком питательных веществ в толще воды, что приводит к истощению кислорода и устранению многоклеточные организмы. Обильный детрит и морской снег обрабатываются бактерии а не донными животными. Эти мертвые зоны в настоящее время растут по всему миру в таких местах, как Бохайское море в Китае северный Адриатическое море, а северный Мексиканский залив. Некоторые эстуарии, такие как Chesapeake залив устье, также отображают особенности, связанные с полностью деградировавшей морской экосистемой. В Чесапикском заливе чрезмерный вылов рыбы устранил бентические фильтраторы, такие как устрицы, и большинство хищников крупнее полосатый окунь, электрический ток хищник вершины. Сто пятьдесят лет назад устрицы образовывали гигантские рифы и каждые три дня фильтровали воды Чесапикского залива. Поскольку устрицы исчезли, загрязнение, попадающее в эстуарий из рек, теперь производит вредоносное цветение водорослей.[21]

Рыбалка в сети

  • Эссингтон † TE, Beaudreau AH, Wiedenmann J (2006). «Рыбалка через морские пищевые сети». PNAS, 103 (9): 3171-3175.[18]
  • Список покупок становится длиннее - не менее разборчив - в некоторых из крупнейших рыбных промыслов мира Новости Вашингтонского университета, 14 февраля 2006 г.
  • Национальный исследовательский совет (авторы) (2006) Динамические изменения в морских экосистемах: рыболовство, пищевые сети и варианты будущего Национальная академия прессы. ISBN  978-0-309-10050-2

Фермерство в сети

В то время как средний трофический уровень в дикий рыбный промысел снижается, средний трофический уровень среди выращенная рыба растет.[23]

Тенденции производства на разных трофических уровнях Средиземноморья[24]
ТравоядныеПромежуточные хищникиХищники высшего уровня
Производство двустворчатые моллюски, такие как моллюски и устрицы, увеличилось примерно с 2000 тонны в 1970 г. до 100 000 тонн в 2004 г.В марикультура таких видов, как морской лещ увеличился с 20 тонн в 1983 г. до 140 000 тонн в 2004 г.Производство тунец почти с нуля в 1986 г. до 30 000 тонн к 2005 г.

В качестве примера в приведенной выше таблице показаны тенденции изменения трофических уровней рыбы, выращиваемой в Средиземноморье. Однако разведение синего тунца ограничивается процессом откорма. Молодь тунца вылавливают из дикой природы и помещают в загоны для откорма. В настоящее время запасы голубого тунца в дикой природе находятся под угрозой, и ученый-рыболов Константинос Стерджиу и его коллеги утверждают, что «тот факт, что мощности туннельных ферм значительно превышают общий допустимый улов, указывает на отсутствие планирования сохранения в развитии индустрии откорма тунца, что в идеале , должны были быть связаны с политикой управления рыболовством и могут привести к незаконному промыслу ".[14]

Кроме того, рыбоводство в Средиземноморье является чистым потребителем рыбы. Чтобы прокормить такую ​​высокотрофную рыбу, как голубой тунец, необходимо большое количество корма. Этот фид состоит из Рыбное блюдо обработано из кормовые рыбы любить сардины и анчоусы которые люди иначе потребляли бы напрямую. Помимо экологических проблем, возникают этические проблемы. Большая часть рыбы, пригодной для непосредственного потребления человеком, используется для выращивания рыбы более высокого трофического уровня, чтобы удовлетворить относительно небольшую группу богатых потребителей.[14]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Поли, Дэниел и Ватсон, Рег (2009) «Пространственная динамика морского рыболовства» В архиве 2012-06-11 в Wayback Machine В: Саймон А. Левин (ред.) Принстонское руководство по экологии. Страницы 501–509.
  2. ^ а б c Поли Д, Кристенсен В., Далсгаард Дж., Фрозе Р. и Торрес Ф. (1998) «Ловля морских пищевых сетей» Наука, 279: 860-863.
  3. ^ «Глобальные модели развития рыболовства определяются прибылью, а не трофическим уровнем»
  4. ^ Медуза на обед? - Это не шутка, - говорит ученый. Сиэтл Пост-Интеллидженсер, 4 мая 2004 г.
  5. ^ Майерс РА и Червь B (2003) «Быстрое всемирное истощение сообществ хищных рыб»[постоянная мертвая ссылка ] Природа 423: 280-283.
  6. ^ UBC PublicAffairs: Новости 5 октября 2006 г.
  7. ^ Уотсон, Р. и Поли Д. (2001) «Систематические искажения мировых тенденций в области рыболовства»В архиве 2011-09-28 на Wayback Machine Nature 414: 534-536.
  8. ^ Руководство пользователя по индикаторам биоразнообразия Стр. 38. Европейская академия наук, Консультативный совет, 2004 г.
  9. ^ а б c Поли Д. и Уотсон Р. (2005) «Предпосылки и интерпретация« морского трофического индекса »как меры биоразнообразия» В архиве 2012-02-23 в Wayback Machine Философские труды Королевского общества: Биологические науки 360: 415-423.
  10. ^ Йельский центр экологического права и политики: Индекс экологической эффективности: Морской трофический индекс В архиве 2008-02-09 в Archive.today 2008.
  11. ^ Статистика ФАО FishBase. Проверено 22 марта 2010 года.
  12. ^ Поли Д, Кристенсен V и Уолтерс С (2000) «Ecopath, Ecosim и Ecospace как инструменты для оценки воздействия рыболовства на экосистему» Журнал морских наук ICES, 57: 697–706.
  13. ^ Моделирование ECOPATH: предшественник экосистемного подхода к управлению рыболовством NOAA
  14. ^ а б c d Стергиу К.И. (2005) Влияние рыболовства на трофические уровни: долгосрочные тенденции в водах Греции В архиве 2011-07-21 на Wayback Machine С. 326-329. В: Papathanassiou E, Zenetos A (Eds) Состояние морской среды Греции, Греческий центр морских исследований, Афины, Греция.
  15. ^ Кэдди Дж. Ф., Чирке Дж., Гарсия С. М. и Грейнджер Дж. Р. Дж. (1998) "Насколько распространена" ловля морских пищевых сетей "?" Наука, 282 (5393): 1383.
  16. ^ Дэвид Малакофф М (2002) «Профиль Дэниела Поли: Идем к краю, чтобы защитить море» Наука, 296 (5567): 458-461.
  17. ^ а б Поли Д. и М.Л. Паломарес (2005) «Ловля морских пищевых сетей: это гораздо более распространенное явление, чем мы думали» Бюллетень морской науки 76(2): 197-211.
  18. ^ а б Essington, T. E .; Beaudreau, A.H .; Виденманн, Дж. (2006). «Рыбалка через морские пищевые сети». Труды Национальной академии наук. 103 (9): 3171–3175. Дои:10.1073 / pnas.0510964103. PMID  16481614.
  19. ^ Litzow, M. A .; 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.
  20. ^ Жаке JL (2008) Рыбной ловле в пищевой сети - 10 лет! В архиве 2011-03-14 на Wayback Machine Сдвиг базовых показателей.
  21. ^ а б c d е ж г Поли, Д. 2005. «Экология ловли морских пищевых сетей» В архиве 2010-11-03 на Wayback Machine Информационный бюллетень Общества природоохранной биологии, 12 (4).
  22. ^ Морской трофический индекс Конференц-совет Канады. Проверено 22 марта 2010 года.
  23. ^ Поли Д., Тайдмерс П., Фрозе Р. и Лю И. (2001) "Вылов рыбы и выращивание пищевой сети"[постоянная мертвая ссылка ] Биология сохранения на практике 2 (4): 25.
  24. ^ Стергиу К.И., Циклирас А.С. и Паули Д. (2009) Создание пищевой сети в Средиземноморье Биология сохранения, 23(11): 230-232. Загрузить

внешние ссылки