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상업적으로 가치 있는 종인 붉은 성게에 대한 새로운 연구는 서로 다른 개체군이 환경 변화에 어떻게 반응하는지 조사했습니다. 결과는 캘리포니아 북부와 남부의 성게 개체군이 지역 조건에 적응했지만 지구 기후 변화와 해양 산성화로 인해 미래에 발생할 것으로 예상되는 환경 변화에 대한 취약성은 서로 다르다는 것을 보여줍니다.
1월 20일에 발표된 새로운 연구 결과 과학 발전, 남부 캘리포니아의 붉은 성게 개체군이 북부 캘리포니아의 붉은 성게 개체군보다 기후 변화에 더 취약할 수 있음을 나타냅니다. 남부 캘리포니아의 성게는 이미 더 따뜻한 조건에 적응했지만 연구원들은 환경이 더 따뜻해지면 견딜 수 있는 것 이상일 수 있다고 의심합니다.
선임 저자인 생태학 교수인 크리스티 크로커(Kristy Kroeker)는 “남가주 홍해 성게는 북가주 홍해 성게보다 환경 변화에 훨씬 더 민감했으며, 우리는 그들이 이미 어떤 종류의 온도 제한에 더 가깝기 때문일 가능성이 높다고 생각합니다”라고 말했습니다. UC Santa Cruz의 진화 생물학.
제1저자 Emily Donham은 UCSC 대학원생으로 이 연구를 주도했으며 현재 UC Santa Barbara에서 박사후 연구원입니다. “홍성게는 우리 해안을 따라 서식하는 중요한 어종이므로 기후 변화로 인해 홍성게가 어떤 영향을 받을지 이해하는 것이 매우 중요합니다.”라고 그녀는 말했습니다.
이 연구는 성게의 해안 서식지에서 세 가지 주요 환경 변수인 수온, 용존 산소 및 pH(해양 산성화의 척도)의 영향을 조사했습니다. 대기 중 이산화탄소 증가로 인한 기후 변화는 바다를 온난화시키고 물의 산소 수준을 감소시키는 반면 바닷물에 의한 이산화탄소 흡수 증가는 해양 산성화로 이어집니다.
Kroeker에 따르면 기후 변화에 대한 종의 적응성을 조사하는 대부분의 연구는 온난화 또는 해양 산성화와 같은 환경 변화의 한 측면에 초점을 맞추었습니다. “그러나 우리가 우려하는 이 모든 종은 기후 변화의 영향을 받을 여러 변수가 있는 환경에 내장되어 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다.
연구원들은 해안을 따라 배치된 센서 네트워크를 사용하여 먼저 북부 및 남부 캘리포니아 켈프 숲의 현재 상태를 특성화했습니다. 북쪽의 강한 계절적 용승으로 인해 북부 캘리포니아와 남부 캘리포니아의 연안 해수 사이에는 큰 차이가 있습니다. 이는 용존 산소 수준이 감소하고 pH가 낮은(스케일의 산성 끝에 더 가까운) 차가운 심층수를 표면으로 가져옵니다. 해안 용승은 남부 캘리포니아에서 훨씬 더 약합니다.
그 결과, 북부 캘리포니아 성게 개체군은 이미 남부 캘리포니아 해역보다 더 산성이고 산소가 적고 더 차가운 조건에 노출되어 있습니다. 그러나 미래에는 두 지역 모두 현재 조건에 비해 더 따뜻하고 더 산성이며 산소가 적은 물을 경험하게 될 것입니다.
이러한 변화하는 조건에 대한 붉은 성게의 민감도를 연구하기 위해 연구원들은 UCSC의 Lengthy Marine Laboratory의 야외 수조에서 두 지역의 어린 성게를 키웠으며 각 수조의 조건을 제어할 수 있었습니다.
실험은 두 집단의 성게를 온도, 용존 산소 및 pH에 대한 두 지역 각각의 평균 조건에 노출시켰습니다. 결과는 붉은 성게 개체군이 가정 환경에 적응하고 다른 조건에서 키울 때 사망률이 증가한다는 것을 분명히 보여주었습니다. 남부 캘리포니아 성게는 북부 캘리포니아 환경에서 잘 견디지 못했으며 그 반대도 마찬가지였습니다.
연구원들은 또한 2100년 지역 기후 예측을 기반으로 고향 지역에서 예상되는 미래 조건에 붉은 성게를 노출시켰습니다. 이러한 미래 조건은 일반적으로 현재 해안을 따라 측정된 조건 범위와 겹치지 않습니다.
예상되는 미래 조건 하에서 두 지역의 인구에서 사망률이 증가했지만 북부 캘리포니아 성게는 남부 캘리포니아 성게보다 사망률이 낮고 신체 상태가 더 좋았습니다.
Kroeker는 “미래에 북부 캘리포니아 인구가 더 산성화되고 산소가 적은 환경에 처하게 되더라도 훨씬 더 영향을 받은 것은 남부 캘리포니아 인구였습니다.”라고 말했습니다.
그녀는 북부 캘리포니아 인구가 온도, 용존 산소 및 pH가 모두 함께 감소하는 계절적 변화에 적응하는 반면 기후 변화로 인해 이 밀접하게 결합된 변동 또는 “공분산 구조”가 깨질 것이기 때문에 이것은 놀라운 일이라고 그녀는 말했습니다. . 용존 산소와 pH는 더 감소하지만 온도는 증가합니다.
Kroeker는 “그것은 그들이 적응한 환경 공분산 구조를 무너뜨리고 있기 때문에 이것이 그들을 더 취약하게 만들 것이라고 예측했습니다. 그러나 그것은 우리가 발견한 것이 아닙니다.”라고 Kroeker는 말했습니다.
연구 결과는 수온이 붉은 성게에 중요한 환경 변수임을 시사합니다. 온도가 따뜻해지면서 남부 캘리포니아의 연안 해역은 붉은 성게가 서식할 수 없는 온도에 도달하기 위해 훨씬 더워질 필요가 없습니다.
Kroeker는 “기후 변화에 대한 종의 취약성이 전체 범위에서 동일하다고 가정해서는 안 됩니다.”라고 말했습니다. “각 인구는 지역 조건에 적응하며 모든 인구가 지구 기후 변화에 유사하게 대응하는 것은 아닙니다.”
Donham과 Kroeker 외에도 공동 저자에는 UC Santa Cruz의 Iris Flores, Alexis Hooper 및 Evan O’Brien이 포함됩니다. Reef Examine Foundation의 Kate Vylet 및 Jan Freiwald; Monterey Bay Aquarium Analysis Institute의 Yuichiro Takeshita. 이 작업은 UC 생태 및 진화 기후 영향 연구 연구소(ISEECI)와 캘리포니아 해양 보호 위원회의 지원을 받았습니다.
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