Содержание тепла в океане раскрывает секреты миграции рыб

Исследователи из Школы морских и атмосферных наук Розенштиля Университета Майами разработали новый метод оценки перемещений рыб с использованием изображений содержания тепла в океане — набора данных, обычно применяемого для прогнозирования интенсивности ураганов. На примере атлантического тарпона это первое исследование, количественно показавшее, что крупные мигрирующие рыбы, такие как желтопёрый и синий тунец, синий и белый марлин, а также парусник, тяготеют к океаническим фронтам и вихрям.

"Данные о содержании тепла в океане выявили детальные перемещения рыб, которые не были очевидны при использовании только данных о температуре поверхности", — сказал профессор морской биологии и экологии Джеральд С. Аулт. "Это предлагает мощный новый подход к изучению того, как рыбы взаимодействуют с динамическими водными структурами, относительно обычными в океане".

Содержание тепла в океане относительно изотермы 26°C, мера тепла, накопленного в верхних слоях океана, используется учёными более четырёх десятилетий для прогнозирования интенсивности ураганов. За последние два десятилетия OHC ежедневно отслеживается с помощью спутниковых данных и измерений in situ, что позволяет изучать изменчивость в масштабах бассейна как для погодных, так и для климатических исследований. Помимо предоставления данных для прогнозов, эти исследования показали, что изображения OHC лучше, чем стандартные методы (например, температура поверхности моря), выявляют динамические особенности океана, такие как фронты и вихри, особенно в летние месяцы.

Исследователи сопоставили данные о перемещениях рыб, полученные с помощью спутниковых меток, прикреплённых к этим рыбам, с картами тепла, запасённого в верхнем слое океана. "Используя продвинутый алгоритм оптимизации и карты OHC, мы разработали метод, который значительно повышает точность геолокации и уточняет траектории движения рыб, полученные со спутниковых меток", — сказал ведущий автор Цзяньган Ло. Анализ показал, что рыбы обычно перемещаются вдоль границ водных структур, таких как фронты, подобные Флоридскому и Петлевым течениям и их сложным вихревым полям.

"Использование подхода OHC по-новому даёт беспрецедентное представление о том, как эти животные перемещаются вместе с течениями и вихрями в океане", — сказал профессор океанологии Ник Шей. "Наше исследование даёт более детальную картину океанической экосистемы как единого целого".

В одном 109-дневном анализе исследователи задокументировали перемещение желтопёрого тунца вдоль слабого фронта у реки Миссисипи, прежде чем он достиг вихря в центре Мексиканского залива. В другом анализе желтопёрый тунец в течение 20 дней плавал по периферии того же вихря, редко пересекая его центр.

Вихри — это swirling массы воды, отделяющиеся от сильных океанических фронтов, которые поднимают богатую питательными веществами воду к поверхности. Фронты — это тип течения, возникающего на границе двух различных водных масс с разными физическими свойствами, такими как температура и солёность. В Мексиканском заливе тёплые вихри часто отделяются от Петлевого течения летом, вызывая быстрое усиление ураганов (например, Катрина), когда те проходят над ними.

"Наш новый метод показывает, что ураганы и высокомигрирующие рыбы разделяют по меньшей мере один общий океанографический интерес — тёплые океанические вихри", — сказал Аулт.