neděle 1. října 2023

Dopady změny klimatu na zvířecí druhy: Sleď tichomořský

První část série Dopady změny klimatu na zvířecí druhy se věnovala strnadcům z rodu Ammospiza. Ve druhé části se dozvíte, jaký vliv má tento komplexní problém na významný (hned po několika stránkách) druh sledě z Tichého oceánu.

Změna klimatu, nebo přesněji klimatická krize, má celou řadu důsledků, z nichž některé jsou velmi signifikantní, jiné méně. Mění se počasí, nastává více požárů, některé části světa se oteplují, v jiných se teplota snižuje. Má za následek záplavy, na lokální úrovni ovlivňuje zemědělství, na globální úrovni průměrnou teplotu naší planety. A přispívá také k zániku druhů. Je spojena s krizí biodiverzity, s 6. velkým vymíráním v historii Země. S vymíráním, ke kterému dochází v tuto chvíli, kdy čtete tento článek. Od počátku průmyslové revoluce se množství skleníkových plynů v atmosféře kalamiticky zvýšilo. Fosilní kapitalismus, zatěžující naši zemskou komunitou více, než ji zatížil asteroid zodpovědný za vyhynutí dinosaurů před 66 miliony roky, drasticky proměnil tuto planetu – jedinou, o které s jistotou víme, že hostuje rozvinutý, rozmanitý život - za poslední ani ne dvě stovky let. A díky vědě víme o tom, že s některými druhy zvířat už se nikdy nesetkáme právě kvůli antropogenní změně klimatu. Tvorové, o kterých budete číst, mohou jednoho dne skončit na seznamu vyhynulých. Čas utíká, a jejich existence je v sázce, na které se s naším systémem nedomluvili.

Druh: Clupea pallasii
Český název: Sleď tichomořský nebo sleď pacifický
Výskyt: severní Pacifik (Tichomoří Severní Ameriky a severovýchodní Asie)
Stav ohrožení: neznámý (chybí údaje)
Důsledek klimatické změny zodpovědný za jejich ohrožení: zvýšení kyselosti a teploty mořské vody

Sleď tichomořský (Clupea pallasii) na fotografii Kena Lucase ze stránky Bio Web

Sleď tichomořský nebo též sleď pacifický je jedním ze sedmi žijících druhů sleďů z rodu Clupea, jehož nejstarší a pochopitelně již dávno vyhynulý zástupce se objevuje ve fosilním záznamu v epoše eocénu před nějakými 55 miliony roky. Většinou se jedná o poměrně velké mořské ryby; pět ze sedmi současných druhů dorůstá průměrné délky 45 centimetrů, další dva pak alespoň přes 30 centimetrů. Některé poddruhy jsou ale menší; baltská subspecie sledě obecného (C. harengus membras) dorůstá délky pouhých 18 centimetrů. Čeleď sleďovitých (Clupeidae), do které tyto ryby patří, zahrnuje přes 200 druhů; jako sleď jsou v češtině označovány ještě rody Amblygaster a Herklotsichthys, jež dohromady zahrnují dalších šestnáct druhů. Příbuznými těchto ryb jsou sardinky, kilky, koriky a dorosomy. 

Vědecký název sledě tichomořského ctí německého přírodovědce a průzumníka Petera Simona Pallase, podle něhož jsou pojmenovány třeba také pišťucha Pallasova (Ochotona pallasi) nebo pallasity, třída meteoritů. Rybu formálně popsali francouzští zoologové Achille Valenciennes a Georges Cuvier roku 1847. Sledi tichomořští mají poměrně dosti široký areál rozšíření; jsou k nalezení od pacifických vod při březích Kalifornského poloostrova a Beringova moře na sever od Aljašky až po ruskou Arktidu a pobřeží Korejského poloostrova, Číny a Japonska. Dva poddruhy C. pallasii se vyskytují také ve studených vodách severovýchodní Evropy, konkrétně na území Finska a Ruska (včetně okolí ostrova Nová Sibiř). Tyto až pětačtyřicet centimetrů dlouhé a 550 gramů vážící ryby se mohou pohybovat jak přímo pod mořskou hladinou, tak i takřka 400 metrů pod ní. Jsou schopny dožít se 12 až 13 let, i když ve výjimečných a potvrzených případech může jejich věk dosáhnout až 25 let. Typický je pro tento druh výrazný předkus spodní čelisti, modrozelené šupiny na zádech a stříbřité boky bez jakéhokoli vzorování. V polovině trupu se nachází malá zádová ploutev, ocas je vidlicovitý, a na rozdíl od všech ostatních sleďů z rodu Clupea postrádá tato ryba šupiny na hlavě a na žábrách. Sítnici má sleď tichomořský speciálně uzpůsobenu k vidění ve velmi tmavém prostředí. V mládí se živí klanonožci, lasturnatkami či malými rybkami, v dospělosti pak sledi pojídají různé korýše a zooplankton.

Vzhledem k nedostatku dat je sleď tichomořský na Červeném seznamu IUCN veden se stupněm ohrožení "Data Deficient". Některé jeho populace jsou v nebezpečí; například v roce 2007 skupina z environmentální organizace Sierra Club vytvořila petici s cílem označit sledí populaci v aljašské zátoce Lynn Canal za zranitelnou či ohroženou pod U.S. Endangered Species Act, nicméně o rok později byla tato petice zamítnuta. V roce 2018 byl také započat výzkum zaměřený na úbytek populace sleďů tichomořských v zátoce Puget Sound na severozápadě amerického státu Washington, za který pravděpodobně může ztráta "mořských trav" voch (Zostera). Sledi patří samozřejmě k rybám hojně loveným, a je dokázáno, že se jimi původní Američané živili už 3000 let před naším letopočtem. Většinou jsou tyto ryby loveny pro svá vajíčka, která lze konzumovat čerstvá, neupravená. Roli má sleď tichomořský také v japonské kuchyni (tradiční vysušený sleď). Ačkoliv stav populací těchto ryb je, jak již bylo uvedeno, v podstatě neznámý, vědecký výzkum dokazuje, že má na sledě tichomořské čím dál větší vliv klimatická změna, respektive její důsledek ve formě zvýšení kyselosti a teploty mořské vody. 

Ani tento široce rozšířený rybí druh není v bezpečí před měnícími se podmínkami v jeho pacifické domovině. Podívejme se společně na to, jak konkrétně jej zvýšení acidity a teploty oceánské vody ovlivňuje, a co pro něj pokračující trendy těchto fenoménů mohou znamenat do budoucna.

Sleď tichomořský v akváriu. Fotografie z webu Earth.com

V prosinci 2020 vyšel ve vědeckém časopise Frontiers in Marine Science článek Cristiny Villalobos z Western Washington University a jejích kolegů, kteří společně zkoumali dopad acidifikace oceánské vody a zvýšení její teploty na rané vývojové fáze sleďů tichomořských. Embrya těchto ryb nechali inkubovat v umělých podmínkách za dvou teplot slané vody, a to 10°C a 16°C (tento rozsah odpovídá teplotě vody v Salish Sea, odkud pocházeli sledi, z jejichž gonád byly odebrány pohlavní buňky nezbytné k fertilizaci v laboratorním prostředí). Dále byly vzorky vystaveny také uměle zvýšenému částečnému tlaku pCO2 ve dvou hodnotách - 600 μatm or 1200 μatm (μatm je jednotkou mikroatmosféry). Poté, co se sledi vylíhli z vajíček, byli usmrceni, vysušeni a následně měřeni. Villalobos a její spolupracovníci zjistili, že za vyšší teploty mořské vody (16°C) a při částečném tlaku 600 μatm byly sledí larvy menší, než larvy vyvíjející se za nižší teploty a při stejném částečném tlaku. Za vyššího částečného tlaku, 1200 μatm, byly larvy o 16 % kratší za teploty 10°C, než za zvýšené teploty. Jakožto individuální stresor neměl částečný tlak pCO2 výrazný vliv na to, zda se sleď z vajíčka vylíhl či nikoliv. Výzkum nicméně odhalil, že zvýšení pCO2 spolu s teplotním stresem zřejmě ovlivňuje úmrtnost larev.

Se zvyšující se teplotou mořské vody, za kterou může zvýšení obsahu oxidu uhličitého, samozřejmě roste také její kyselost. Průměrná salinita oceánské vody je 34,7 PSU (practical salinity unit), přičemž pod hladinou se obvykle slanost pohybuje v rozmezí 30 až 38 PSU. Zvyšující se kyselost znamená nižší salinitu. Výzkum Cristiny Villalobos a jejích kolegů odhalil, že za salinity 30 PSU a teploty 10°C se vylíhlo 80 % sledích larev, kdežto za stejné salinity a zvýšené teploty (16°C) jen 36 °%! Za vyšší teploty mořské vody se může měnit dýchací a metabolická aktivita vyvíjejících se embryí, což před provedením této studie dokázaly ještě tři předchozí výzkumy (včetně studie již z roku 1985). Výše zmíněná délka vylíhnutých sledích larev může mít nepřímý vliv na jejich plavecký výkon; menší larva, vylíhnutá za zvýšené teploty, má tak nižší šanci, že unikne predátorovi. Potěr o celkové délce méně než 7 mm mají podle výzkumu Iana A. Johnstona a jeho kolegů, jehož výsledky byly publikovány v Marine Ecology Progress Series v roce 2001, o 24 % nižší rychlost, než stejně velké larvy sledě obecného. Ačkoliv je pravdou, že larvy sleďů tichomořských mají určitou odolnost vůči měnícím se hodnotám pCO2 v Salish Sea, spolu se zvýšenou teplotou ovlivňuje činnost jejich srdce.

Potěr sledě tichomořského po vylíhnutí. Fotografie Nathana Tylera Schwarcka z článku vydaného v roce 2010 v Archives of Environmental Contamination and Toxicology

Vlivu změny klimatu na potěr tohoto rybího druhu se věnoval také článek Yi Xu z Pacific Biological Station a jeho kolegů, vydaný v prosinci 2019 v Journal of Marine Systems. Výzkumníci využili dat z průzkumů na západním pobřeží Kanady za posledních šest dekád, a snažili se variabilitu sledího potěru studovat ve vztahu ke změně klimatu. Výsledkem výzkumu je, že populace těchto ryb ovlivňují dvě dekadální tichomořské oscilace; dopadu změny klimatu na jednu z nich, dvaceti- až třicetiletou Pacific Decadal Oscillation, se věnoval například výzkum Lipinga Zhanga a Thomase L. Delwortha, jehož výsledky byly v roce 2016 publikovány v Journal of Climate, přičemž za užití klimatického modelu došli k závěru, že za teplejšího klimatu je časové měřítko této oscilace kratší, takže se opakuje každých dvanáct až dvacet let (oproti tomu za chladnějšího klimatu v minulosti se opakovala třeba každých cca 34 let). To má pak samozřejmě vliv na upwelling a na množství živin ve vodě, což ovlivňuje mj. právě sledí potěr. Méně živin znamená méně klanonožců, kteří - jak jsme se dozvěděli výše - tvoří hlavní část jídelníčku rostoucích, nedospělých sleďů.

Washington Department of Fish & Wildlife očekává, že změna klimatu negativně ovlivní dostupnost potravy pro sledě tichomořské a také distribuci vhodného prostředí pro jejich rozmnožování. Teplota vody a její kyselost mají vliv na vodní vegetaci; kvůli rostoucí teplotě a aciditě se vegetační složení v estuáriích a zátokách, které jsou těmito rybami pro rozmnožování preferovány, významně mění. Změny fyzikálních vlastností vody, přímo související s klimatickou změnou, ovlivňují vochy, jež jsou nutným substrátem pro sledí vajíčka. Během jediného kladení může samice sledě tichomořského vypustit na 20 000 vajíček, ačkoliv za každých 10 000 přežívá do dospělosti jen jediná ryba (v důsledku predace vajíček mnoha jinými mořskými organismy). Nedostatek vhodného substrátu pro ovipozici má pak další negativní vliv na populace těchto ryb. V neposlední řadě má změna klimatu za následek zvýšené tažení štikozubců tichooceánských (Merluccius productus) na sever. Početnost tohoto přirozeného predátora - až devadesáticentimetrové dravé ryby - tak v pro něj dříve méně vhodném prostředí narůstá, což se pak projevuje na počtech sleďů (štikozubci jsou zase více ohroženi recentním rozšiřováním areálu rozšíření kalmara peruánského, Dosidicus gigas). 

Hejno sleďů tichomořských. Fotografie z webu Mountain Life

Když si to shrneme, na sledě tichomořského má negativní vliv zvýšení kyselosti a teploty mořské vody, úbytek voch coby substrátu pro depozici vajíček a změny v početnosti a rozšíření přirozených predátorů související právě se zvýšením teploty vody. Je třeba si uvědomit, že vzhledem k ekonomickému i ekologickému významu tohoto druhu by se možnost jeho úbytku v blízké budoucnosti neměla brát nalehko. Ačkoliv vymizení této ryby zřejmě v příštích desítkách let nehrozí - byť se pořádně neví, jak velké její populace vlastně jsou - může být zaznamenán její úbytek, a to se pak odrazí na stavu ekosystémů, jež obývá, a také v rybářském a potravinářském průmyslu.

Zdroje informací:
Pacific herring (Georgia Basin DPS) (Washington Department of Fish & Wildlife)
Pacific herring (Earth.com)
Pacific herring (Wikipedia)

Žádné komentáře:

Okomentovat

Nejčtenější