Летний день у побережья Южной Калифорнии может показаться обманчиво спокойным и в некоторой степени предсказуемым. Серферы скользят по волнам, семьи толпятся на берегу, а туристы фотографируют виды. Это живописная картина, которую обычно можно увидеть, когда эту часть мира показывают на киноэкране.
Но в фильмах обычно упускают тот факт, что под спокойной океанской поверхностью молодые белые акулы курсируют по мелководным питомникам, куда они возвращаются снова и снова (если только фильм не о встрече с акулой — тогда иногда только на этом и сосредотачиваются, не считая оранжевого автозагара и общей калифорнийской роскоши). Наверху эти прибрежные зоны предлагают многим калифорнийцам передышку от суеты Голливуда. Для тех, кто внизу, эти прибрежные зоны предлагают молодым акулам теплую воду, обилие пищи и относительную безопасность в один из самых уязвимых периодов их жизни. «Прибрежные пляжные среды по всей Южно-Калифорнийской бухте служат критически важными местами обитания для молоди белых акул. Вдоль этих пляжей акулы образуют рыхлые скопления в летние и осенние месяцы, когда океанские температуры теплы, а море спокойно. Эти условия способствуют быстрому росту и повышению выживаемости молоди, в то время как высокая плотность добычи в прибрежных экосистемах максимизирует возможности для кормления», — объясняет Джек Т. Элстнер, аспирант Института океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего.
Затем прибыл тропический шторм «Хилари».
В августе 2023 года «Хилари» стал первым тропическим штормом в XXI веке, оказавшим значительное влияние на Южную Калифорнию; он принес сильные ветры, исторические осадки, наводнения и кардинальные изменения прибрежных океанских условий. Для людей нарушение было очевидным. Для морской жизни последствия были менее заметными. «Тропические штормы представляют значительную угрозу для прибрежных экосистем. Однако мы до сих пор удивительно мало знаем о том, как морские виды на самом деле реагируют на штормовые события, особенно такие высокомобильные морские хищники, как белые акулы», — сказал Элстнер. Итак, что происходит, когда высший хищник, зависящий от тщательно выбранного места обитания в питомнике, внезапно сталкивается со штормом, непохожим ни на что, что он переживал раньше? В исследовании, проведенном Элстнером, команда изучила реакцию молодых белых акул на «Хилари», получив некоторые ответы.
Понимание того, как животные реагируют на изменения окружающей среды, является одним из центральных вопросов экологии. Ученые десятилетиями изучали предсказуемые сдвиги, такие как смена времен года, приливы и долгосрочные климатические паттерны. Экстремальные события — это другая задача, так как штормы приходят быстро, кардинально меняют среду обитания и часто исчезают до того, как исследователи смогут собрать достаточно данных, чтобы понять, что произошло. Этот пробел в знаниях становится все более важным, поскольку изменение климата влияет на погодные паттерны по всему миру, и ожидается, что экстремальные явления станут более частыми, а в некоторых случаях и более интенсивными. Понимание того, как реагирует дикая природа, может помочь ученым предсказать, какие виды, вероятно, адаптируются, а какие могут столкнуться с большими рисками.
Чтобы исследовать реакцию акул, исследователи обратились к акустической телеметрии — технологии, которая позволяет ученым дистанционно отслеживать животных. Команда уже пометила молодых белых акул, обитающих в известном районе питомника недалеко от Торри-Пайнс и Дель-Мар, Калифорния. Каждая акула носила акустический передатчик, излучающий уникальный сигнал, а массив подводных приемников, развернутый на несколько миль, записывал эти сигналы всякий раз, когда помеченные акулы проплывали поблизости. К моменту прибытия «Хилари» исследователи отслеживали 22 молодые белые акулы. До шторма животные проявляли замечательную привязанность к питомнику; в любой час ученые обычно могли обнаружить от 16 до 19 особей в пределах контролируемой зоны. Затем условия изменились почти за одну ночь. По мере приближения шторма барометрическое давление упало. Ветры усилились. Количество осадков резко возросло. Самое важное для акул — температура поверхности моря упала более чем на 42 градуса по Фаренгейту (шесть градусов по Цельсию) всего за 12 часов (то есть вода, которая была примерно 68°F/20°C, охладилась ниже 57,2°F/14°C).
Акулы отреагировали, хотя сам этот факт не был столь удивительным. «Было показано, что другие морские виды покидают прибрежные места обитания во время штормов. Мы хотели посмотреть, реагируют ли молодые белые акулы таким же образом», — объясняет Элстнер. «После того как шторм прошел, мы загрузили данные обнаружения с наших приемников и заметили резкое падение числа обнаружений акул во время шторма. Это побудило нас выяснить, что именно заставило акул покинуть места обитания в питомниках». Во время пиковых штормовых условий количество акул, обнаруженных в питомнике, резко упало: более половины помеченных особей временно исчезли из контролируемой зоны. Статистические модели показали, что вероятность ухода акулы из питомника увеличилась более чем в 28 раз по сравнению с нормальными условиями.
Лаборатория по изучению акул Калифорнийского государственного университета в Лонг-Бич метит большую белую акулу.
Большинство акул вернулись в течение нескольких дней. Почти все снова появились в течение трех недель. Только одна особь ушла и так и не вернулась за время исследования.
Температура оказалась самым сильным предиктором ухода акул. Хотя белые акулы обладают специализированными адаптациями, позволяющими им поддерживать температуру тела выше температуры окружающей воды, молодые особи не так эффективны в сохранении тепла, как взрослые. Предыдущие исследования показали, что молодые белые акулы предпочитают более теплые воды и часто покидают места обитания в питомниках, когда температура падает ниже определенных порогов. «Хилари» сдвинул температуру далеко за эти пороги. Вероятно, способствовали и другие факторы окружающей среды. Падающее барометрическое давление, снижение солености, вызванное сильным стоком пресной воды, и усиление волновой активности — все это, по-видимому, повлияло на решения акул. Вместе эти сигналы могли указывать на то, что условия становятся непригодными. Таким образом, «эта поведенческая реакция была в некоторой степени ожидаемой. Во время шторма быстрое падение температуры поверхности моря, усиление турбулентности и резкие изменения прибрежной биогеохимии, вероятно, сделали условия в местах обитания питомников довольно неприятными. Поэтому мы не были удивлены, когда акулы покинули место своего скопления в поисках более благоприятных мест обитания».
Но куда именно делись акулы?
Команда не может сказать с уверенностью. Однако появилась одна интригующая зацепка с близлежащего места мониторинга в Ла-Хойя-Коув. «В день шторма несколько акул также были обнаружены отдельным массивом приемников в Ла-Хойя-Коув, что, возможно, указывает на то, что эти более защищенные места обитания служили убежищем для некоторых особей. Мы предполагаем, что многие особи эвакуировались в более глубокие воды дальше от берега», — сказал Элстнер. Фактически, одна помеченная акула была зарегистрирована на глубине 433 футов (132 метра) во время шторма, что поднимает возможность того, что некоторые акулы искали убежища в более глубоких и спокойных каньонных местообитаниях, а не совершали дальние миграции в открытое море.
Тем не менее, остаются более важные вопросы. Что произойдет, если штормы станут более частыми? Что, если периоды похолодания будут длиться дольше? Могут ли повторяющиеся нарушения изменить использование питомников, темпы роста или выживаемость? И особенно уязвимы ли более молодые акулы, которые с большей вероятностью покидали питомник во время «Хилари», в условиях меняющегося климата? «Нарушения в местах обитания питомников могут привести к долгосрочным последствиям на уровне популяции. Поэтому понимание того, как молодые белые акулы реагируют на такие нарушения и восстанавливаются после них, имеет решающее значение в условиях меняющегося климата», — согласился Элстнер. Ответы все еще появляются, но это исследование дает надежду, что вместо пассивного перенесения шторма молодые белые акулы проявили гибкость, мобильность и устойчивость. В эпоху растущей экологической неопределенности эти черты могут оказаться столь же важными, как и острые зубы, для животного, восстанавливающегося после угрозы исчезновения в северо-восточной части Тихого океана.
Все это, конечно, захватывающий материал. Но была одна ключевая вещь, которую исследователи помнили при интерпретации результатов: штормы влияют не только на животных. Они также могут мешать работе исследовательского оборудования. Сильные ветры, турбулентность и подводный шум могут сделать акустические приемники менее эффективными, что заставило Элстнера и его команду задаться вопросом: означает ли внезапное обнаружение меньшего количества животных во время шторма, что животные действительно ушли, или же оборудование просто стало менее надежным из-за продолжающегося шторма. Чтобы ответить на этот вопрос, команда разработала новый метод моделирования, который учитывал изменения в производительности приемников. Используя синхронизирующие передатчики, уже встроенные в сеть мониторинга, они смогли оценить, когда условия окружающей среды снижали эффективность обнаружения, и статистически скорректировать эти эффекты. Это может звучать как техническая деталь, но это значительный научный прогресс, поскольку повышение надежности экологических данных во время штормов может принести пользу исследованиям всего: от рыб и акул до морских млекопитающих.
Акулы — и, в некотором смысле, оборудование — продемонстрировали то, что, как надеются защитники природы, есть у многих видов в эпоху растущей экологической нестабильности: устойчивость. И в быстро меняющемся океане понимание этой устойчивости и гибкости обоих «игроков» может оказаться столь же важным, как и понимание самого шторма.
Эта статья была первоначально опубликована на Forbes.com