Потепление обрекло гренландских китов на отравление водорослевыми токсинами

Когда течения приносят теплые воды из Чукотского моря в море Бофорта, через 10-20 дней в фекалиях местных гренландских китов отмечаются повышенная концентрация сакситоксина и домоевой кислоты — токсинов, которые выделяют в воду водоросли в период массового цветения. Это первое надежное свидетельство того, что изменение климата повысило риски передачи таких токсинов в арктических пищевых цепях, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Изменение климата приводит не только к росту средней температуры воздуха, но и к потеплению океана. Многие акватории становятся очагами цветения водорослей и загрязнения вод водорослевыми токсинами, которые передаются по пищевым цепям и отравляют морских обитателей. Наиболее заметным подобным случаем в истории современной России стал красный прилив в Авачинском заливе, который привел к массовой гибели местных гидробионтов (подробно об этом рассказывал гидролог Сергей Чалов). В Арктике подверженность вод цветению усугубляется еще и ростом площади открытой поверхности океана из-за таяния морского льда.

Ученые под руководством Кэти Лефевр (Kathi Lefebvre) из Северо-западного научного центра рыболовства Национального управления океанических и атмосферных исследований изучили, как отравление водорослевыми токсинами проявляется в морских экосистемах тихоокеанского сектора Арктики. С 2004 по 2022 года они отбирали пробы фекалий 205 гренландских китов Balaena mysticetus, которых добывали во время охоты коренные жители Аляски у побережья Уткиагвика. Киты — крупные млекопитающие на вершине пищевой цепи, и для получения пищи они фильтруют большое количество воды, поэтому содержимое их кишечника может указывать на загрязнения в морских экосистемах.

Авторы выделяли из фекалий основные водорослевые токсины — домоевую кислоту и сакситоксин, а также обследовали местные донные отложения для определения численности и состояния цист Alexandrium catenella — динофлагеллят, которые выделяют эти токсины. Отравление домоевой кислотой оказалось не слишком распространенным и непостоянным: в некоторые годы она обнаруживалась во всех пробах, а в некоторые — ни в одной. Сакситоксин, напротив, присутствовал каждый год не менее чем у 44 процентов особей.

Обследование дна показало, что на шельфе Чукотского моря и в западной части моря Бофорта есть целые «цистовые поля» — участки с большим количеством цист динофлагеллят. Скорость и массовость их прорастания, то есть перехода из покоящейся формы в активную, зависят от температуры воды. Если она составляет один-два градуса, то этот процесс занимает от 42 до 85 дней. Если же вода прогревается до семи-девяти дней, то прорастание завершается менее чем за 10 дней — именно это и произошло летом 2019 года.

Авторы обнаружили, что наиболее высокие концентрации токсинов в фекалиях — 100 нанограмм домоевой кислоты на грамм и 50 нанограмм сакситоксина — были приурочены к притоку тепла с течением из Чукотского моря в море Бофорта. Коэффициенты корреляции между концентрацией токсинов и положительными температурными аномалиями в июле достигали 0,35 (p = 2,9 × 10^-7), причем рост концентраций происходил в течение 10-20 дней, что соответствовало циклу перемещений китов между местами кормления. Значимая взаимосвязь была обнаружена также между аномально большой площадью открытой, то есть свободной ото льда, морской поверхности и температурой воды (r = 0,77; p = 0,00011). Ученые подчеркнули, что их исследование впервые доказало наличие связи между изменением климата и растущими рисками воздействия водорослевых токсинов в арктических пищевых цепях.

Изменение климата несет опасность не только для морских арктических экосистем, но и для озерных. За последние 60 лет небольшие озера в северных широтах теряли по 0,4 миллиграмма растворенного кислорода на литр каждые 10 лет, и главной причиной этого оказалось удлинение периода температурной стратификации (расслоения) из-за слишком длительного летнего прогрева верхнего слоя воды. Это может поставить под угрозу пресноводное рыболовство в целых странах таких как Финляндия и Швеция.