A delfin-diéták megmutatják, hogy az éghajlatváltozás hogyan változtathatja meg az élelmiszerláncokat Calif-tól.

A kaliforniai partszakaszon étkező delfineket kutató tudósok azt találták, hogy a tengeri táplálékháló kissé szálkásnak tűnik. Úgy tűnik, hogy az élelmiszerláncok hossza az adott weben rövidebb lett a környezeti változásokra reagálva - például az El Niño események által okozott változásokra.

A Science Advances folyóiratban a héten közzétett eredmények hasznos módszert emelnek ki annak vizsgálatára, hogy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja a világ ökoszisztémáinak szerkezetét.

Amint az ember okozta éghajlatváltozás gyors ütemben folytatódik, és ahogy az óceánok felmelegednek és savanyulnak, megváltozik, mely tengeri fajok képesek életben maradni. Ez azt jelenti, hogy az élelmiszer-háló kulcsfajai elfogyhatnak, ami komoly hatással lehet erre az összetett és kényes hálózatra.

Ezek a konkrét hatások még mindig rejtélyek, mert az óceán táplálékhálója hihetetlenül bonyolult. Íme egy példa a hálón keresztüli útra: A fitoplankton ételt készít a napfényből, majd a zooplankton megeszi őket, amelyet esetleg egy apró hal megeszik, amelyet egy nagyobb megesz, és így tovább, a felső ragadozón keresztül delfin vagy cápa.

De az élelmiszerlánc minden egyes láncolatánál sok faj van, amelyik enni vagy enni tud. Bizonyos ragadozó fajok pedig ugyanazért a zsákmányért versengenek. És ezek a versenyzők néha megeszik egymást. Az eredmény a ragadozó-zsákmány kapcsolatok furcsán szőtt hálója, amely nem könnyű megmagyarázni.

"Az óceánban hatalmas (fajok) sokféleségünk van, és ez nagyon összetett" - mondta Rocio I. Ruiz-Cooley vezető szerző, a Moss Landing Marine Laboratories tengeri ökológusa. "Minden dinamikus."

Ezért megérteni és összekapcsolni ezeket az egymással összefüggő kapcsolatokat - és hogyan változtatja meg őket a klímaváltozás.

A tudósok megpróbálták ezt a kérdést megvizsgálni a rendszer nitrogén-izotópjainak arányának nyomon követésével (például a zooplanktonban, a fitoplanktonot fogyasztó apró göncökben). A környezetben van egy kis, de természetesen előforduló mennyiségű, kissé nehezebb nitrogén izotóp.

A standard nitrogénben, a nitrogén-14-ben hét proton és hét neutron van; a nehezebb változatban van egy extra neutron, így nitrogén-15. Ennek a nehezebb változatnak az aránya az állati szövetekben halmozódik fel, annál magasabb szinten az élelmiszerláncban, ahová megy. (Ennek oka, hogy a test rendszerei hajlamosak valamivel gyorsabban megszabadulni a nitrogén-14-től, mint a nitrogén-15-től, ezért a nehezebb izotóp hajlamos halmozódni.)

Ez azt jelenti, hogy a nitrogén-15 aránya valamivel magasabb a növényevőknél, mint a növényekben, még mindig magasabb azokban a húsevőkben, amelyek megeszik ezeket a növényevőket, és a legmagasabb az élelmiszerlánc felső ragadozójában.

A tudósok gyakran ellenőrzik a nitrogén-15 és a nitrogén-14 arányát az ökoszisztéma legfelső ragadozójának szöveteiben, hogy megértsék, hogyan halad az élelmiszerlánc. Mivel a ragadozók messze földön barangolnak, és gyakran sokféle zsákmányt esznek, szöveteik gyakran jó mintavételként szolgálnak a helyi környezetben. És mivel a tápláléklánc tetején vannak, a delfinek nitrogén-15 szintje tükrözi az alattuk lévő táplálékláncban lévő kapcsolatok számát is.

A probléma az, hogy a kutatóknak nehéz megkülönböztetni ezt a két dolgot: a nehéz nitrogént, amely elérhető az élelmiszerlánc alján, és a nehéz nitrogént, amely tükrözi az élelmiszerlánc hosszát.

Ruiz-Cooley és munkatársai megkeresték ezt a kérdést. 204 olyan delfin bőrmintáját vizsgálták, amelyeket véletlenül pusztítottak el a dél-kaliforniai öbölben 1991 és 2008 között. Megnézték a nitrogén izotóp arányokat, konkrétan körülbelül egy tucatféle aminosavban (a fehérjék építőköveiben). Egyes aminosavak az elsődleges termelők által rendelkezésre bocsátott alacsonyabb nitrogén-15-szintet tükrözik - például az élelmiszerlánc alján található fitoplankton. Egyéb nitrogén-15-ben gazdagabb aminosavak egyértelműen állati folyamatokból származnak.

A két nehéz-nitrogén jel közötti különbség mérésével - az egyik az élelmiszerlánc tetejét, a másik pedig az alját tükrözi - a tudósok meg tudták határozni a delfinekben végződött tápláléklánc hosszát.

"Így rekonstruálhatjuk, hogyan változtak az őstermelők, és ezzel egyidejűleg hogyan változott a delfinek étrendje" - mondta Ruiz-Cooley.

A kutatók megállapították, hogy az élelmiszerlánc hossza évről évre változó volt, és jelentős környezeti változásokat ért el - például az 1997–1998-as El Niño szezont követően és 2004 után, amikor egy alacsony oxigénszintű zóna emelkedése csapdába esett sok faj közelebb van a felszínhez, mint általában.

Ez a megrövidítés azt jelentheti, hogy bizonyos fajok helyben kihaltak, és arra kényszerítették a delfineket, hogy például az étkezési lánc alján lévő ételeket fogyasszák. Mindenesetre azt jelzi, hogy az élelmiszer-háló valóban változott a környezeti változásokkal szemben.

Ez eltér a korábbi, ezzel a témával foglalkozó munkától, amely azt sugallta, hogy az élelmiszer-háló nagyrészt stabil marad az ilyen klímaváltozásokkal szemben.

Az éghajlatváltozás extrémebb környezeti változásokat hozhat - és még mindig viszonylag keveset tudunk arról, hogy a világ táplálékhálózatát hogyan befolyásolja. Ez a technika lehetővé teheti a kutatók számára, hogy szerte a világon elkezdjenek harapni ebből a rejtélyből - mondta Ruiz-Cooley.

"A globális felmelegedés, az éghajlatváltozás ... tudnunk kell, mi történik" - mondta.