Ограничения траления помогли восстановить морскую жизнь в Швеции

Распространение ракушечника сократилось по мере потепления воды в Костер-фьорде. Автор: Томас Лундальв

Ограничения на траление приносят пользу не только рыбам и моллюскам — актинии и кораллы также становятся более распространёнными, согласно новому исследованию Гётеборгского университета. Двадцать шесть лет подводных видеозаписей из глубин Костер-фьорда также показывают долгосрочные изменения в экосистеме по мере потепления воды.

Исследование опубликовано в журнале Ecology and Evolution.

Морская фауна в национальном парке Костерхавет быстро изменилась за последние годы. Введение ограничений на траление в этом районе за последние 25 лет изменило условия жизни для животных, обитающих на морском дне.

«Животные, которые захватывают питательные вещества через фильтрацию, такие как мидии, актинии и мягкие кораллы, не процветают, когда донные тралы поднимают осадок со дна моря. Некоторые из этих видов значительно восстановились», — говорит Маттиас Обст, исследователь морских экосистем в Гётеборгском университете и руководитель проекта.

Потери на мелководье

В то же время исследование показывает, что крупные и чувствительные к теплу виды сокращаются на мелководье в Костер-фьорде или полностью исчезают из этого района. Наиболее резкое сокращение произошло у губки Geodia barretti, в то время как ракушечник Acesta excavata также неуклонно сокращался. Оба животных являются важными компонентами экосистем Костер-фьорда, поскольку они создают среду обитания для многих других организмов.

Исследование стало возможным благодаря большому архиву подводных видеозаписей, сделанных на скальной стене в Костер-фьорде. Стену снимали с помощью подводного робота во время различных исследовательских визитов, учебных занятий и проектов в Морской лаборатории Тьернё начиная с 1997 года.

Машинное обучение

«Видео хранились на нескольких толстых жёстких дисках, которые лежали на полке. Нам повезло, что подводные фотографы в Морской лаборатории Тьернё решили сохранить эти данные до сих пор, когда мы можем использовать машины для их обработки», — говорит Обст.

Без машинного обучения было бы невозможно проанализировать такое большое количество подводных видеозаписей с разным качеством и подсчитать численность 17 различных видов за 26 лет с 1997 по 2023 год. Студент-магистрант Кристиан Нильссон просмотрел выбранные части материала и обучил модель ИИ распознавать характерные черты каждого вида.

Автор: Гётеборгский университет

Хорошая временная шкала

В итоге модель ИИ стала настолько хорошей, что результатам можно было доверять. Модели потребовалось всего несколько часов, чтобы проанализировать 4,4 миллиона изображений из выбранных видеозаписей. Для этого использовалась Национальная академическая инфраструктура для суперкомпьютеров в Швеции (NAISS).

«Теперь у нас есть хорошая временная шкала, показывающая, как 17 видов увеличивались и уменьшались за 26 лет, охваченных данными, но также и как они реагировали на всё более тёплую температуру воды. Мы видим, что чувствительные к теплу виды теряют свою среду обитания на мелководье из-за высоких температур там», — говорит Обст.

Изменение климата как движущая сила

Исследование является частью программы «Цифровой двойник океана», которая сочетает морские исследования с современными технологиями для устойчивого управления морскими экосистемами. Оно показывает, что защитные меры, реализованные в национальном парке Костерхавет, были эффективны и помогают восстановить баланс в экосистеме.

«Но есть некоторые организмы, которые, возможно, не будут спасены защитными мерами в национальном парке. Повышение температуры в Костер-фьорде обусловлено изменением климата, которое трудно остановить. Для этих видов может быть целесообразно найти новые районы с более глубокой водой, где эти виды могут найти убежище», — говорит Обст.

Больше информации: Christian L. Nilsson et al, Applying Deep Learning to Quantify Drivers of Long‐Term Ecological Change in a Swedish Marine Protected Area, Ecology and Evolution (2025). DOI: 10.1002/ece3.72091