Вылов рыбы в пищевой цепи — это процесс, при котором рыболовство в данной экосистеме, «истощив крупных хищных рыб на вершине пищевой цепи, переходит на все более мелкие виды, в конечном итоге оставаясь с ранее отвергнутыми мелкими рыбами и беспозвоночными ». [1]
Этот процесс был впервые продемонстрирован ученым-рыболовом Дэниелом Поли и другими в статье, опубликованной в журнале Science в 1998 году. [2] Крупные хищные рыбы с более высокими трофическими уровнями были истощены в диких рыболовных угодьях . В результате рыболовная промышленность систематически «вылавливала рыбу вниз по пищевой цепи», нацеливаясь на виды рыб на постепенно снижающихся трофических уровнях.
Трофический уровень рыбы — это положение, которое она занимает в пищевой цепи . В статье устанавливается важность среднего трофического уровня рыболовства как инструмента для измерения здоровья океанических экосистем. В 2000 году Конвенция о биологическом разнообразии выбрала средний трофический уровень улова рыбы, переименованный в «Морской трофический индекс» (МТИ), в качестве одного из восьми показателей здоровья экосистемы . Однако многие из самых прибыльных промыслов в мире — это промысел ракообразных и моллюсков, которые находятся на низких трофических уровнях и, таким образом, приводят к более низким значениям МТИ. [3]
За последние 50 лет численность крупных хищных рыб , таких как треска , рыба-меч и тунец , сократилась на 90 процентов. [5] Рыболовные суда теперь все чаще преследуют 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 рассчитывается путем присвоения каждому виду рыб или беспозвоночных числа, основанного на его трофическом уровне . Трофический уровень является мерой положения организма в пищевой сети , начиная с уровня 1 с первичными производителями , такими как фитопланктон и морские водоросли , затем переходя через первичных потребителей на уровне 2, которые едят первичных производителей, к вторичным потребителям на уровне 3, которые едят первичных потребителей, и так далее. В морской среде трофические уровни варьируются от двух до пяти для высших хищников . [8] Затем средний трофический уровень можно рассчитать для уловов рыбы путем усреднения трофических уровней для общего улова с использованием наборов данных для коммерческих выгрузок рыбы. [9] [10]
Команда Поли использовала данные об уловах от ФАО [11] , которые она ввела в модель Ecopath . Ecopath — это компьютеризированная система моделирования экосистем . [12] Функционирование экосистемы можно описать с помощью анализа пути для отслеживания направления и влияния многих факторов, контролирующих экосистему. Первоначальная модель Ecopath была применена к пищевой сети кораллового рифа . Ученые отслеживали тигровых акул на вершине пищевой сети и собирали данные об их поведении при кормлении, что они ели и сколько. Аналогичным образом они собирали данные о питании других организмов в пищевых цепях вплоть до первичных производителей , таких как водоросли . Эти данные были введены в модель Ecopath, которая затем описывала поток энергии с точки зрения пищи, по мере его перемещения от первичных производителей вверх по пищевой сети к высшему хищнику. Такие модели позволяют ученым вычислять сложные эффекты, которые происходят, как прямые, так и косвенные, из-за 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 трофических уровня. [2] Это снижение имело место как в глобальном масштабе, так и в более локальном масштабе, характерном для океанов, то есть для отдельных подзон ФАО: Атлантического, Индийского и Тихого океанов, а также Средиземного и Черного морей. [14]
Команда Поли утверждала в своей статье 1998 года, что более крупные, более ценные хищные рыбы , такие как тунец , треска и групер , систематически подвергались чрезмерному вылову , в результате чего рыболовные усилия смещались на менее желательные виды ниже по пищевой цепочке. Эта «рыбалка вниз по пищевой цепочке», сказал Поли, со временем приведет людей к диете из «медуз и планктонного супа». Красочный язык и инновационное статистическое моделирование команды Поли вызвали критическую реакцию. Позже в том же году Кэдди и его команда из ФАО отстаивали противоположную позицию в статье, также опубликованной в Science . Они утверждали, что команда Поли чрезмерно упростила ситуацию и, возможно, «неправильно истолковала статистику ФАО». [15] Ответ команды Поли был опубликован в той же статье, в которой утверждалось, что исправления, предложенные ФАО, такие как учет аквакультуры , на самом деле ухудшили тенденцию. [16]
Опасения, высказанные ФАО, были далее опровергнуты Поли и другими в 2005 году. [9] [17] Другие исследователи установили, что «вылов рыбы» также применим к более мелким региональным районам, таким как Средиземное море, [18] Северное море, Кельтское море, а также в канадских, кубинских и исландских водах. [17]
Исследование 2006 года показало, что в ряде исследованных экосистем вылов видов на высоком трофическом уровне не снизился, а наоборот, вылов видов на низком трофическом уровне со временем был добавлен параллельно, что привело к искажению данных по вылову через связанный, но другой механизм. [19] [20] Исследование морского рыболовства на Аляске пришло к выводу, что в исследованном районе снижение среднего трофического уровня вылова было связано с колебаниями биомассы видов на низком трофическом уровне, вызванными климатом, а не с исчезновением хищников, и предположило, что аналогичная динамика может иметь место в других случаях зарегистрированной деградации пищевой цепи. [21]
В 2000 году Конвенция о биологическом разнообразии , международный договор, направленный на поддержание биоразнообразия , который был принят 193 странами-участницами, выбрала средний трофический уровень улова рыбы в качестве одного из восьми показателей для немедленного тестирования. Они переименовали его в «Морской трофический индекс» (MTI) и обязали страны-участницы со временем сообщать об изменениях в трофических уровнях океана как о первичном показателе морского биоразнообразия и здоровья. [22] [23]
Морской трофический индекс является мерой общего здоровья и стабильности морской экосистемы или области. Индекс также является косвенным показателем перелова и показателем того, насколько многочисленны и богаты крупные рыбы высокого трофического уровня. [24]
Изменения в индексе морской трофики с течением времени могут служить индикатором устойчивости рыбных ресурсов страны. Он может указывать на степень, в которой рыболовные усилия в рыболовных угодьях страны изменяют ее рыбные запасы . Отрицательное изменение обычно указывает на то, что более крупные хищные рыбы истощаются, и вылавливается все большее количество более мелких кормовых рыб . Нулевое или положительное изменение в индексе морской трофики указывает на то, что рыболовство стабильно или улучшается. [9]
Развитие вылова рыбы Вылов
рыбы рыбы рыбы – это последовательность, которая переворачивает обычную эволюционную последовательность.
«Она состоит из постепенной потери крупных организмов, видового и структурного разнообразия, а также постепенной замены недавно эволюционировавших, производных групп (морских млекопитающих, костистых рыб) более примитивными группами (беспозвоночными, в частности медузами и бактериями)». – Дэниел Поли [23]
Экологически снижение среднего трофического уровня объясняется связью между размером вылавливаемой рыбы и ее трофическим уровнем . Трофический уровень рыб обычно увеличивается с их размером, и рыболовство имеет тенденцию выборочно вылавливать более крупных рыб. Это применимо как между видами, так и внутри видов. Когда рыболовство интенсивное, относительное обилие более крупных рыб, расположенных высоко в пищевой цепи, сокращается. Следовательно, со временем мелкие рыбы начинают доминировать в уловах рыболовства, и средний трофический уровень уловов снижается. [14] В последнее время рыночная стоимость мелких кормовых рыб и беспозвоночных, которые имеют низкие трофические уровни, резко возросла до такой степени, что их можно считать субсидирующими вылов. [23]
Дэниел Паули предложил структуру для экологического воздействия вылова рыбы на морские экосистемы . Структура выделяет три фазы: [23]
В то время как средний трофический уровень в дикой рыбе снижается, средний трофический уровень среди выращиваемой рыбы увеличивается. [25]
В качестве примера, таблица выше показывает тенденции в трофических уровнях рыб, выращиваемых в Средиземном море. Однако выращивание голубого тунца ограничено процессом откорма. Молодь тунца вылавливается из дикой природы и помещается в загоны для откорма. Дикие запасы голубого тунца сейчас находятся под угрозой, и ученый-рыболов Константинос Стергиу и его коллеги утверждают, что «тот факт, что мощность ферм по разведению тунца значительно превышает общий допустимый улов, указывает на отсутствие планирования мер по сохранению в развитии индустрии откорма тунца, которая, в идеале, должна была быть связана с политикой управления рыболовством, и может привести к незаконному вылову ». [14]
Кроме того, рыбоводство в Средиземноморье является чистым потребителем рыбы. Для кормления высокотрофной рыбы, такой как голубой тунец, требуется большое количество корма для животных. Этот корм состоит из рыбной муки, полученной из кормовых рыб, таких как сардины и анчоусы , которые люди в противном случае потребляли бы напрямую. Помимо экологических проблем, это поднимает этические вопросы. Большая часть рыбы, пригодной для непосредственного потребления человеком, используется для выращивания рыбы более высокого трофического уровня, чтобы побаловать относительно небольшую группу обеспеченных потребителей. [14]