Донное траление и углерод морского дна

Что донное траление делает с морским дном

Орудия донного траления бывают нескольких форм, все они имеют один и тот же фундаментальный принцип: тяжелое оборудование буксируется по морскому дну для улова рыбы и беспозвоночных. Отерные тралы используют гидродинамические доски (отерные доски) для поддержания раскрытого устья сети; балочные тралы используют жесткую металлическую балку; драги используют зубчатую металлическую раму для соскабливания сердцевидок, гребешков и других моллюсков с субстрата. Все эти типы орудий оказывают огромное механическое воздействие на донные среды обитания. Один проход отерного трала может раздавить, зарыть или сместить биогенные структуры — кораллы, губки, колонии трубчатых червей, — которые образуют трехмерные рифовые местообитания и служат рассадником и убежищем для многих коммерчески важных видов. Орудия донного траления не различают целевые виды и сложность среды обитания, от которой зависят эти виды.

Аморосо и др. (2018) провели наиболее полное на сегодняшний день пространственное исследование масштабов донного траления, используя данные Системы мониторинга судов (VMS) высокого разрешения из 24 районов континентального шельфа и склона на пяти континентах [1]. Результаты были поразительными: доля траления дна варьировалась более чем в 200 раз между регионами, от 0,4% до 80,7% обследованной площади на глубине до 1000 метров. В наиболее интенсивно траловых регионах — частях Северного моря, Баренцева моря и некоторых участках австралийского шельфа — большая часть морского дна тралится не реже одного раза в год, а некоторые районы тралится десятки раз в год. При такой частоте у донных сообществ просто нет возможности восстановиться между нарушениями.

Время восстановления бентоса: Метаанализ Hiddink et al. (2017)

Сколько времени требуется для восстановления донных сообществ после прохода трала? Хиддинк и др. (2017) рассмотрели этот вопрос с помощью наиболее строгого глобального метаанализа, проведенного на сегодняшний день, подгоняя модели к эмпирическим данным исследований нарушений тралением по всему миру [2]. Их основной вывод: среднее время восстановления сообществ после единичного тралового события составляло 1,9 года для подвижной донной мегафауны и 2,9 года для сидячих (прикрепленных) видов. Эти цифры могут показаться обнадеживающими — предполагая, что донные сообщества могут восстановиться в течение нескольких лет — но на практике картина сложнее.

Время восстановления 1,9–2,9 года предполагает, что траление не повторяется до тех пор, пока сообщество не восстановится. В интенсивно тралируемых районах, тралируемых несколько раз в год, сообщества поддерживаются в постоянно нарушенном раннесукцессионном состоянии, где преобладают оппортунистические, мелкие, быстро размножающиеся виды. Сложные трехмерные биогенные среды обитания, образованные холодноводными кораллами (*Lophelia pertusa*, *Eunice aphroditois*), глубоководными губками и зарослями морских трав, которые характеризуют ненарушенные среды континентального шельфа и склона, могут восстанавливаться десятилетиями и веками — временные рамки, несовместимые с любым реалистичным прекращением тралового давления в районах, которые коммерчески эксплуатировались на протяжении поколений [2]. Кроме того, Хиддинк и др. отметили существенную неопределенность в оценках восстановления для наиболее уязвимых типов местообитаний именно потому, что существует мало мест исследования, где траление фактически прекращалось достаточно долго, чтобы наблюдать полное восстановление.

Траление и углерод: Статья Sala et al. (2021) в Nature

Наиболее важным недавним развитием в научной дискуссии о донном тралении является признание того, что нарушенные отложения морского дна выделяют накопленный органический углерод в толщу воды, что потенциально влияет на концентрации CO₂ в атмосфере. Сала и др. (2021) включили это понимание в знаковую статью в *Nature*, изучающую совместные выгоды от защиты океана для биоразнообразия, продовольственной безопасности и климата [3]. В статье было подсчитано, что вызванное тралением нарушение отложений выделяет углерод со скоростью, сопоставимой с глобальной авиацией — потенциально 0,58–1,47 Гт эквивалента CO₂ в год — что представляет собой климатическое воздействие, которое почти полностью игнорировалось как в управлении рыболовством, так и в климатической политике.

Механизм работает следующим образом. Морские отложения — особенно в условиях континентального шельфа — содержат большое количество частично органического углерода (ПОУ), полученного из осаждения мертвого планктона, морского снега и другого органического материала из поверхностных вод. В ненарушенных условиях этот материал зарывается в слои отложений, где он секвестрируется из атмосферы, потенциально на столетия или тысячелетия. Оборудование для донного траления механически взвешивает эти отложения, подвергая захороненный органический углерод воздействию насыщенной кислородом придонной воды, где он может быть реминерализован бактериями, высвобождая CO₂ в толщу воды. Часть этого растворенного CO₂ в конечном итоге достигает атмосферы, где он способствует антропогенному потеплению. Постоянство и масштабы этого пути обсуждаются среди морских биогеохимиков — Хиддинк и др. (2023) оспаривали некоторые из наиболее экстремальных оценок в комментарии *Nature* — но направленный эффект не вызывает научных споров.

Глобальный след траления: Пространственный масштаб

Крудсма и др. (2018) отслеживали глобальный рыболовный флот с помощью сигналов транспондеров AIS и обнаружили, что траление и дночерпание составляют очень большую долю общего пространственного следа промышленного рыболовства [5]. Континентальный шельф — биологически продуктивная область морского дна от побережья до глубины около 200 метров — занимает примерно 26 миллионов квадратных километров по всему миру. Оценки Аморосо и др. (2018) и других источников показывают, что траление нарушает примерно 14–15 миллионов квадратных километров морского дна в год — больше, чем общая площадь суши, находящаяся под ежегодным сельскохозяйственным производством по всему миру [1]. Это сравнение подчеркивает масштаб физического воздействия: ни одна сопоставимая область наземной среды обитания не подвергается ежегодным механическим воздействиям такой интенсивности.

Глубина имеет огромное значение при оценке воздействия траления. Мелководные шельфовые среды, эксплуатируемые непрерывно в течение десятилетий, часто описываются как находящиеся в «траловом равновесии» — деградировавшие по сравнению с их допромысловым состоянием, но уже не быстро деградирующие, потому что наиболее уязвимые виды и структуры уже были удалены. Именно в глубоководных средах — за пределами 200 метров, на подводных горах, склонах и глубоководных коралловых рифах — происходят наиболее катастрофические однократные воздействия, потому что эти среды обитания никогда не развивались под каким-либо историческим рыболовным давлением, и их сообщества состоят из медленнорастущих, хрупких видов, совершенно неподготовленных к механическому нарушению.

Что уничтожается: Холодноводные кораллы и губковые поля

Системы рифов холодноводных кораллов (*Lophelia pertusa* и родственные виды), обнаруженные по краям северо-восточной Атлантики, в норвежских фьордах и на глубоководных горах по всему миру, представляют собой одни из самых биоразнообразных донных сред обитания на планете за пределами тропических коралловых рифов. Эти структуры развиваются сотни и тысячи лет и являются домом для сотен связанных видов, включая промысловых рыб, которые используют их в качестве среды обитания для молоди. Один проход трала может разрушить вековую коралловую структуру за считанные минуты. Исследования холодноводных коралловых рифов в северо-восточной Атлантике задокументировали обширные разрушения, соответствующие известным историческим траловым путям, причем некоторые рифы не проявляют признаков восстановления десятилетия спустя после введения защиты.

Глубоководные поля губок вызывают аналогичные опасения. Стеклянные губки и демоспонгии в бореальных и полярных шельфовых средах образуют обширные биологические структуры, которые фильтруют огромные объемы морской воды, круговоротят кремний и предоставляют среду обитания для многочисленных связанных видов. Губки могут жить веками; их уничтожение тралением мгновенно уничтожает вековую биологическую ценность. Комиссия ОСПАР (защищающая северо-восточную Атлантику) и АНТКОМ (регулирующий антарктические воды) установили ограничения, защищающие ключевые коралловые и губковые среды обитания, но площадь эффективных ограничений мала по сравнению с известным распространением этих сред обитания.

Охраняемые территории и аргумент Sala et al. за реформы

Сала и др. (2021) прямо доказывали, что защита участков океана от донного траления дает тройные дивиденды: восстановление биоразнообразия, увеличение уловов рыбы (за счет перелива из охраняемых районов в прилегающие промысловые зоны) и защита углерода [3]. Их моделирование показало, что защита примерно 28% океана, выбранная для максимизации совпадения ценности биоразнообразия, хранения углерода и потенциала производства продуктов питания, может одновременно обеспечить эти тройные преимущества. Примечательно, что области, определенные как обеспечивающие наибольшую защиту углерода, были преимущественно средами континентального шельфа — именно те области, которые наиболее интенсивно облавливаются тралом — а не абиссальной равниной, которая хранит больше общего углерода, но где рыболовное давление ниже.

Последствия для политики значительны. Некоторые страны двинулись к запретам на траление в морских охраняемых районах — Великобритания объявила о запрете на донное траление во всех 40 своих «особо охраняемых морских районах» в 2023 году; ЕС обсуждает ограничения на траление в морских охраняемых районах Natura 2000. Однако рыболовная индустрия во многих странах остается мощным политическим избирателем, и запреты на траление сталкиваются с постоянным сопротивлением со стороны коммерческих рыболовных интересов, которые утверждают, что пространственные ограничения налагают непропорциональные экономические издержки на рыболовные сообщества, зависящие от придонных видов. Научные данные о вреде интенсивного донного траления на данный момент подавляющие; задача состоит в политическом преобразовании этих данных в обязательные управленческие действия в масштабах, которые требует кризис.

Альтернативы и инновации в снаряжении

Не вся донная рыбалка одинаково разрушительна. Ловля ловушками и горшками на лобстера, краба и некоторых плавниковую рыбу вызывает минимальное нарушение морского дна и может быть очень избирательной. Длинный ярусный лов придонной рыбы менее обширен по своему физическому воздействию, чем траление, хотя и создает проблемы с приловом. Ручной лов и джиггинг для придонных видов по своей природе малоинтенсивны, но ограничены в масштабах улова, который они могут дать экономически. Некоторые модификации траловых снастей — включая роликовое снаряжение, которое позволяет сетям проходить по неровному субстрату, уменьшая необходимость буксировки через наиболее биологически сложные области — снизили ущерб среде обитания по сравнению со старыми конструкциями, хотя улучшение относительно, а не абсолютно. Основная проблема заключается в том, что преимущество донного траления в эффективности перед альтернативными методами настолько велико, что для отхода от него требуются либо жесткое регулирование, либо резкий сдвиг в экономике рынков морепродуктов — возможно, через схемы экомаркировки, которые оценивают разрушительное для морского дна рыболовство по его истинной экологической стоимости.

«Защита океана от рыболовства и других антропогенных воздействий может помочь восстановить морское биоразнообразие и обеспечить дополнительные выгоды — включая более высокие долгосрочные уловы рыбы и поглощение углерода». — Sala et al., Nature, 2021 [3]