12 липня 2021

Наскільки ефективно аквакультура сприяє зростанню природних запасів риби?

Аквакультура використовується як допоміжний захід для поліпшення стану природних запасів близько 200 видів гідробіонтів по усьому світу, але результати виконання програм із зариблення неоднозначні.

На півдні США діють поширені програми збільшення запасів червоного горбаня

Після публікації на цьому сайті статті про збирання та транспортування диких плідників, я отримав низку запитань щодо того, наскільки насправді корисні програми зариблення тваринами, отриманими в риборозплідниках. На це питання немає однозначної відповіді, тому, ймовірно, необхідно переглянути обґрунтування цих програм. І ця тема має широкі наслідки: активізація збільшення та відновлення запасів зазвичай охоплює сотні мільйонів риб та молюсків щороку, що представляє майже 200 видів гідробіонтів у всьому світі.

Успіхи програм із відновлення чисельності запасів риби мають вимірюватись у обсягах виловленої у результаті дії програм із зариблення риби, а не у обсягах випущених інкубаторських личинок або мальків. Коли тривалі програми з випуску молоді, отриманої в риборозплідниках, мають результатом лише невелике зростання або взагалі не дають зростання запасів, то проблема зазвичай пов’язана з втратою або деградацією критичних для риби оселищ, зазвичай місць нагулу молоді/виросних площ. В інших ситуаціях, однак, наявна екологічна місткість дозволяє утримувати багато більше молоді аніж можуть продукувати природні запаси, надаючи можливість збільшення чисельності особин у популяції за рахунок отриманих у риборозплідниках тварин.

Історія поліпшення стану запасів

Перші зусилля з поліпшення стану запасів риб у США передбачали щорічне виробництво мільйонів запліднених ікринок та щойно вилупившихся личинок таких видів риб як тріска, камбала, сайда та пікша, яких випускали безпосередньо до природного оселища за відсутності засобів вимірювання ступеню виживання, не кажучи вже про оцінку внеску зариблення у зростання обсягів виловів рибальством. Незважаючи на те, що досягнення минулого століття як у господарюванні, так і в методах маркування покращили науку щодо поліпшення стану запасів, також зросла більша увага до фінансової звітності, особливо серед законодавців та розпорядників ресурсів.

Вилучення міссіссіпського панцирника для використання як плідника © Greg Lutz

Основна причина (обґрунтування)

Коли заходи з поліпшення стану запасів, зариблення мають сенс? Зариблення рибою походженням з риборозплідників не слід розглядати як заміну розумному управлінню рибальством або відновленню та захисту середовища існування/оселища, але людська природа – шукати швидке вирішення проблеми, “ставити латку”. Термін “поліпшення” загалом стосується ситуацій, де зариблення здійснюється для збільшення природного поповнення, з використанням переваг недозавантаженої екологічної місткості середовища. Коли метою є відновлення достатньої кількості плідників, щоб дозволити популяції самостійно вижити в майбутньому, менеджери ресурсів зазвичай використовують термін “поповнення запасів”.

У деяких видів, коли кількість нерестових особин падає нижче певного рівня, репродуктивний успіх різко падає. Це особливо вірно для деяких видів молюсків, але це також було помічено у риб, включно з нерестовими особинами з високою плодючістю. Тим не менш, якщо нерестові запаси не зазнали різкого скорочення, кількість молоді, що вступає в популяцію, зазвичай обмежується наявністю середовища проживання, сприятливого оселища (особливо “критичного” оселища). Якщо чисельність особин конкретної стадії життєвого циклу нижча, ніж те, що може підтримувати природна продуктивність, усі наступні стадії життя також будуть недостатньо представлені. У цих випадках може бути обґрунтованим здійснення заходів щодо поліпшення стану запасів для максимальної продуктивності водойми.

Крім проблем із середовищем існування, нестача заплідненої ікри та/або личинок може бути обумовлена малою кількістю дорослих особин-плідників або повсюдно невдалим нерестом. У першому випадку зазвичай йдеться про надмірний вилов риби, тоді як в останньому призвідником ситуації є деградація оселища або аномальні погодні явища. Також можуть діяти менш поширені фактори. Такі ситуації можуть виправдати інвестиції у поліпшення стану запасів, тому що якщо кількість ікринок та личинок, як правило, нормальна, але подальша виживаність надзвичайно низька, проблема може бути пов’язана з втратою критичного середовища існування, особливо з наявністю природного покриву та продуктів харчування.

Плідник міссіссіпського панцирника © Greg Lutz

Хоча причиною критичної втрати середовища існування можуть бути людський фактор, зміна клімату або стихійні лиха, для результативного поліпшення стану запасів буде потрібним випуск у середовище існування/зариблення особин, які вже вийшли за межі вразливих стадій життєвого циклу. І взагалі, випуск риби більшого розміру (мальки проти личинок, або молодь проти мальків) насправді призводить до більш високого ступеню виживання та більшого врожаю риби товарного розміру. Але зариблення особинами відносно більшого віку передбачає більш тривалий період культивування в штучних умовах та пов’язані з цим генетичні/поведінкові зміни. Оскільки наявність та якість середовища проживання визначатимуть успіх більшості зусиль із поліпшення стану запасів, оселище, що відповідає певній стадії життєвого циклу, повинно мати достатню спроможність для розміщення як диких тварин, так і тварин походженням з риборозплідника, неважливо, якого розміру риби (або молюски) будуть зариблюватись. Мета – збільшити виробництво, не впливаючи на біологічну, економічну та соціальну сталість.

Чи працюють програми із зариблення?

Якщо припустити, що зацікавлені сторони можуть домовитися про те, як визначати успіх поліпшення стану запасів, наступне питання – як це виміряти? На відміну від менеджерів риборозплідників, які працювали сотню років тому назад, сучасні фахівці з культивування риб можуть скористатися молекулярними маркерами для визначення ступеню виживання та внеску зариблених личинок або мальків. І якщо співвідношення зариблених особин до дикої риби одного вікового класу не змінюється з плином часу, можна з упевненістю припустити, що дика риба не витісняється, а екологічна місткість (спроможність) системи не була досягнута або перевищена.

Які є варіанти покращення чисельності запасу після його зменшення?

Там, де можна показати, що скорочення відбувається через низьку біомасу нерестового запасу внаслідок надмірного вилову, регулювання (скорочення або ліквідація) рибальських зусиль є очевидною стратегією, але це часто політично важке до вирішення питання.
Там, де можна показати, що скорочення відбувається через втрату або зміну критичних оселищ таких як місця нересту та площ для відгодівлі молоді, введення обмежень та правил щодо відновлення та розширення цих середовищ існування до їх попереднього (незайманого) стану здається гарною ідеєю, але це знову ж таки політично важко.
Збільшення поповнення шляхом розмноження та випуску у водойму великої кількості молоді – це завжди дуже круто! Але, як ми бачили, це неможливо, якщо критичні для виживання виду оселища або харчові мережі деградовані. Коли оселища повністю неадекватні через попередні збої в управлінні, цей підхід можна (і часто так відбувається) застосовувати аж до використання рибальства за екстремальних обставин «спочатку поклади, а потім візьми» (різновид аматорського рибальства), де тварин випускають до водойми вже промислового розміру після тривалого життя у штучних умовах, щоб потім майже одразу виловити.

Стурбованість

Стурбованість щодо потенційно негативного генетичного впливу риби та молюсків з риборозплідників на популяції диких тварин за останні чотири десятиліття висловлювалися неодноразово. Питанням є, чи існує можливість, що схрещування між адаптованими до умов риборозплідників та дикими особинами матиме результатом зменшення загальної продуктивності та пристосованості диких (природних) популяцій? Адаптація до життя в умовах риборозплідників зазвичай займає певний час, як протягом життя одного покоління, так і між поколіннями. Хоча для зменшення цього впливу можна розробити методи управління маточним поголів’ям, більш складним питанням є втрата певних алелей, дезадаптованих до умов риборозплідника під час фази вирощування до зариблення. Це явище важко вимірювати, контролювати або виправляти.

Зариблення молоддю червоного горбаня у Техасі © Texas Parks and Wildlife

Навіть якщо вони були нещодавно виловлені з дикої природи, дуже важливо, щоб маточне поголів’я, що утримується у риборозпліднику, віддзеркалювало генетичний профіль популяції, яку необхідно поповнити. Наскільки це буде віддзеркалювати реальну ситуацію, залежатиме від того, кого ви запитуєте, але обґрунтоване наближення може вимагати значної кількості особин, що розмножуються, та нерестових подій, щоб уловити відповідну частоту переважаючих та рідкісних алелів. Регулярна заміна особин маточного поголів’я риборозплідника новими особинами походженням з природних популяцій може допомогти забезпечити більш збалансоване представництво генетичної мінливості з плином часу. У нещодавній статті було оцінено генетичний вплив поліпшення стану запасу червоних горбанів у штаті Південна Кароліна, при цьому комп’ютерні моделі показують, що поточний рівень генетичного різноманіття в дикій популяції можна зберегти протягом 45-річного періоду, за умов, що використані для відтворення 10 або більше племінних тварин щорічно замінювались, а щорічний зарибок цих тварин не становив більше 30% будь -якого вікового класу.

Відповідно до результатів багатьох досліджень, частоти генів у природній популяції, до якої випускають зарибок, показують, що внесок та спадщина зариблених особин з риборозплідника поступово зменшується у наступних поколіннях. Це було продемонстровано на кумжі/струмковій форелі, сьомзі, атлантичній трісці, жовтому судакові та інших видах. Тим не менш, цілі цих програм із зариблення могли реалізовуватись до того часу, коли Мати -природа відрізнила гени особин з риборозплідника від «диких».

Є також багато прикладів низького ступеню виживання та поганого росту зариблених особин (походженням з риборозплідників), навіть на ділянках водойм з надлишком кормових ресурсів. Зазвичай, як видається, виявляються задіяними негенетичні поведінкові фактори унаслідок тривалої аклімації та адаптації до неприродних умов у риборозплідниках. У результаті спостерігається погана здатність до плавання, обмежені навички у пошукові корму та невміння уникати хижаків (слабке уникнення хижаків).

Що відбувається у ситуаціях із загроженими популяціями чи такими що зникають, коли кожну дику нерестову особину можна вважати незамінною? У таких випадках менеджери ресурсів можуть збільшити свої шанси на успіх шляхом вдосконалення методів відтворення з використанням близьких видів або менш загрожених популяцій цього ж виду. Тоді як більшість популяцій міссіссіпського панцирника у межах природного ареалу поширення у Північній Америці вважається загроженими, луїзіанська популяція є відносно стабільною. Дослідники скористалися можливістю розробити протоколи відтворення, які могли б бути використані для відновлення більш вразливих популяцій в інших місцях.

Чи варто здійснювати зариблення?

Кілька років тому серія досліджень у Центрі морських біотехнологій Університету Меріленда була зосереджена на продукуванні молодих блакитних крабів (Callinectes sapidus) для випуску у природні води, як передбачалось, для поліпшення стану диких популяцій, які, як видавалося, скорочуються. Як повідомлялося, з 2002 по 2007 рік проект отримав федерального фінансування у розмірі 12,7 млн. дол. США, а додаткове фінансування було отримано з інших джерел. Хоча в 2007 році було випущено близько 215 000 молоді крабів, це означало інвестиції приблизно в 59 дол. на одну тварину. Федеральне фінансування було припинено у 2008 році, оскільки дослідники зазначили, що для отримання помітного позитивного впливу на природний запас буде потрібно випустити з розплідників від 6 до 16 млн. молоді .

Коли розглядаються витрати на поліпшення стану запасів, то варто поміркувати, а чи не варто було б загалом краще направити ресурси на відновлення середовища існування та управління рибальством? Цікавий оглядовий документ Shuichi Kitada (оригінал можна завантажити тут: review paper by Shuichi Kitada ) показав, що, хоча деякі великомасштабні програми випуску були економічно успішними протягом багатьох років, багато з них, якщо судити за необробленими цифрами, можуть бути збитковими.

Prof C Greg Lutz

Професор та провідний спеціяліст у Сільськогосподарському центрі Університету штату Луїзіана

Його кар’єра включає досвід роботи з багатьма видами гідробіонтів у низці країн світу. Dr Lutz також є автором книги Practical Genetics for Aquaculture (Практична генетика для аквакультури).

Наскільки ефективно аквакультура сприяє зростанню природних запасів риби?