Keluarga Hutan Runtuh Mengubah Dinamika Jaringan dan Energi Makanan di Teluk Maine

Sementara hutan rumput laut laut bertahan di sepanjang pantai berbatu Maine utara, kelimpahan Algaste telah menurun hingga 80% di pantai selatan dalam beberapa dekade terakhir. Sebaliknya, ganggang rumput berbentuk karpet telah bergerak.

Sebuah tim, yang dipimpin oleh para ilmuwan di Laboratorium Bigelow untuk Ilmu Kelautan, sedang memeriksa konsekuensi luas dari perubahan ini. Penelitian Anda, muncul di Kemajuan ilmiahIni menunjukkan bahwa pretraksi predator -prey dan aliran energi pada dasarnya berbeda di karang yang didominasi oleh rumput dibandingkan dengan yang tersisa Hutan Laut Laut.

Menggunakan survei penyelaman visual dan metode isotop vanguard yang stabil, mereka menemukan bahwa predator yang dominan spesies ikan Dia memperoleh sebagian besar energi rumput lautnya. Sementara itu, spesies ikan yang sama di terumbu yang didominasi oleh rumput telah mengkompensasi hilangnya pelakon ketika menggunakan fitoplankton untuk mendapatkan energi. Alga rumput, meskipun berlimpah, bukan sumber energi yang signifikan.

Studi ini adalah yang pertama mengukur pentingnya karbon yang berasal dari algaste untuk Situs web makanan Di Teluk Maine, menyoroti bagaimana runtuhnya hutan rumput laut merenovasi dinamika energi dalam ekosistem pemanasan ini. Ini juga yang pertama melacak aliran karbon di wilayah ini menggunakan teknik isotop stabil baru berdasarkan asam amino, yang bisa berguna untuk membedakan Sumber Energi di lingkungan ganggang marjinal budaya dan ekosistem lainnya.

“Orang -orang telah mempelajari pentingnya hutan rumput laut untuk habitat dan makanan di seluruh dunia, tetapi kami tidak pernah tahu bahwa menyediakan energi adalah fungsi kritis hutan rumput laut di Teluk Maine,” kata penulis utama penelitian ini, Dara Yiu, seorang PhD di Universitas Maine. Markas besar di Laboratorium Bigelow. “Lalu, ketika kita kehilangan hutan ganggang laut, sumber energi yang mendukung jaringan makanan secara fundamental berubah.”

Seperti yang dimiliki perairan pemanas Hutan Algar yang hancur Di sepanjang garis besar pantai, ganggang rumput telah berkembang biak, memberikan beberapa jasa ekosistem yang sama dengan ganggang.

Di lingkungan terumbu hutan dan karang terestrial, para ilmuwan telah lama memahami bagaimana jenis “perubahan negara” ini, sebagaimana perubahan mendasar habitat ini disebut, dapat mengubah dinamika jaringan makanan. Namun, para ilmuwan baru saja mulai mengungkap apa artinya di Teluk Maine.

“Kami memiliki penanganan yang lebih baik tentang bagaimana energi terjadi dan mengalir melalui jaringan makanan di terumbu tropis. Ada banyak kesenjangan pengetahuan di sini di Teluk,” kata Doug Hasher, seorang ilmuwan riset senior Laboratorium Bigelow dan penulis utama dalam penelitian ini.

“Sebagian besar pekerjaan yang kami lakukan di hutan rumput laut sangat penting, dalam hal mengungkapkan bagaimana ekosistem ikonik ini berubah dan bagaimana perubahan ini bergema untuk memengaruhi hewan lain.”

Setelah beberapa musim survei menyelam intensif untuk mengevaluasi kondisi hutan alga laut di sepanjang pantai, para peneliti menggunakan metode isotop yang stabil untuk melacak aliran energi melalui jaringan makanan dari Produsen utama Sebagai ganggang untuk ikan predator seperti pollock.

Pertama -tama mereka mengukur proporsi isotop karbon dan nitrogen yang stabil dalam lengkap atau “curah” dari dua spesies yang paling luas, metode populer untuk memahami penggunaan sumber daya dan posisi jaringan makanan.

Ketika membandingkan ikan dengan terumbu yang didominasi oleh ketinggian versus halaman, mereka menemukan bahwa jaringan makanan tampaknya lebih kompleks di hutan algaste yang tersisa, dengan dua spesies ikan yang menempati ceruk ekologis yang lebih besar dengan lebih sedikit tumpang tindih dalam makanan mereka.

Namun, pengukuran tradisional ini tidak efektif dalam melacak karbon yang berasal dari beberapa sumber yang berbeda. Untuk itu, tim menunjukkan pendekatan yang menganalisis proporsi isotop karbon dalam asam amino esensial dalam jaringan otot ikan.

Molekul -molekul ini tidak dapat diproduksi atau dimodifikasi oleh hewan saat mereka maju oleh Food Network, sehingga masing -masing mempertahankan “sidik jari” yang berbeda dari produsen utama yang menciptakannya, apakah quelp, makroalga merah atau fitoplankton mengambang di kolom air.

Yiu bekerja dengan Emma Elliott Smith, seorang ilmuwan postdoctoral di University of New Mexico dan rekan penulis penelitian, untuk melakukan analisis. Pendekatan asam amino, kata Yiu, lebih intensif dalam persalinan dan lambat daripada metode isotop stabil dalam curah tradisional, tetapi memungkinkan mereka untuk menentukan bagaimana sumber dan aliran energi bervariasi di sepanjang pantai.

“Ketika menganalisis asam amino individu, kami dapat mendekati biomarker spesifik untuk melacak aliran energi melalui ekosistem dengan lebih presisi daripada metode tradisional,” kata Elliott Smith.

“Pendekatan ini memberi kami citra yang lebih jelas tentang bagaimana energi bergerak melalui hutan rumput laut, dan bagaimana algainment berkontribusi dengan energi ke jaringan makanan di Teluk Maine, yang tidak dapat kami peroleh hanya dari analisis curah.”

Analisis mengungkapkan bahwa ikan yang berada di hutan rumput laut memperoleh lebih dari setengahnya Asam amino esensial dari alga. Tanpa rumput laut, fitoplankton, bukan ganggang rumput, memberikan sumber energi yang dominan untuk sistem, mengkonfirmasi bahwa hilangnya skala besar dari spesies dasar ini telah menghilangkan sumber dan rute utama untuk energi mengalir di jaringan makanan.

“Di sebagian besar lautan, terutama daerah -daerah seperti Teluk Maine, di mana produktivitas fitoplankton sangat tinggi, asumsinya adalah bahwa fitoplankton mendukung jaringan makanan. Oleh karena itu, menarik untuk menemukan bahwa hutan ganggang di sini sangat produktif sehingga jaringan ikan dan makanan yang dekat dengan pantai dapat mempercayai mereka,” kata Yiu di sini.

“Dan di mana Anda tidak memiliki hutan ganggang padat, ubah struktur yang mendasari jaringan makanan, konsekuensi lengkap yang masih belum kita ketahui.”

Temuan ini memberikan trampolin untuk studi di masa depan dari Arrecife Food Network dan penolakannya terhadap perubahan berkelanjutan, yang menjadi Rasher dan timnya Terus mengeksplorasi.

Mereka berencana untuk bergaul dengan Elliott Smith untuk menerapkan metode baru ini dengan Cashes Ledge, gunung bawah air di 90 mil dari pantai Maine. Dengan hutan rumput laut laut yang makmur dan populasi ikan yang berlimpah, kata Rasher, dapat memberikan gambaran tentang bagaimana pantai Maine terlihat sekali.

“Sementara kami menemukan bahwa algadilla adalah sumber energi utama untuk ikan terumbu pantai, kami masih harus banyak belajar tentang dampak dari kelp Kehilangan hutan pada ikan komersial dan ekologis yang penting, “kata Rasher.

“Penelitian kami hanyalah puncak gunung es, dan menunjukkan bahwa penelitian lebih lanjut tentang ketahanan jaringan makanan di Teluk diperlukan.”