Fiskars rädsla för hajar hjälper till att forma grunda revhabitat i Stilla havet, enligt ny forskning av en forskare vid Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.

Studien är det första tydliga fallet med hajar som förändrar ett korallrevs ekosystem genom en indirekt effekt - skapar en atmosfär av rädsla som skiftar där växtätare foder och tång växer. Kallas en trofisk kaskad, dessa komplexa relationer finns i hela naturen men kopplingarna är ofta svåra att identifiera.

Studien, publiceras i Vetenskapliga rapporter , tittade på rev som ligger längs Fijis kust. Många av dess öar är omgivna av grunda, tidvattenrev som vanligtvis finns i Stilla havet. Genom miljöövervakning och experiment, forskargruppen fann att hajar förändrar ätbeteendet för algätande fiskar i ekosystemet. Denna förändring ekar ner i näringskedjan för att påverka var tång, en huvudkonkurrent till koraller, växa på revet.

"Även om hajar är karismatiska rovdjur som fångar mångas intresse, vi har fortfarande bara en mycket grundläggande förståelse för deras ekologiska roller i naturen, sa Doug Rasher, en senior forskare vid Bigelow Laboratory och huvudförfattare till den nya artikeln. "Detta är den första platsen där vi har bestämt att hajar inte bara är en passagerare i ekosystemet utan faktiskt formar hur det ser ut och fungerar."

I miljöer över hela världen, rädsla för rovdjur kan i hög grad förändra växtätares matbeteende och rörelser. Dock, Det kan vara svårt att förstå effekterna av dessa effekter på ett ekosystem. Detta gäller särskilt med stora rovdjur som hajar som täcker långa sträckor, mata sällan, och konsumerar en mängd byten. Dessa rovdjur kan inte studeras effektivt genom traditionella metoder, och deras effekter är naturligt spridda över platser och tider.

För att komma runt dessa utmaningar, denna studie använde ett snävt fokus. Forskarna finslipade på ett litet antal arter som med största sannolikhet var inblandade i en trofisk kaskad - de vanligaste tångarna, fisken som förtär dem, och revhajar som i första hand livnär sig på fisk.

Forskarna fokuserade också på revets livsmiljö som mest sannolikt kommer att främja en trofisk kaskad:den grunda tidvattenmiljön. Vid högvatten, denna region är tillgänglig för rovdjur som finns i de närliggande djupare vattnen. Hajar och andra stora rovdjur gör förutsägbara jaktresor in på grundarna under denna tid. Vid lågvatten, området blir en serie laguner som är isolerade från det större havet, vilket gör det till en fristad från rovdjur.

"Hotet om predation är en kraftfull kraft i naturen, ", sa Rasher. "Varje djur på planeten skulle hellre missa lunch än att vara lunch, så deras handlingar återspeglar ofta den känslan."

Sammankomsten av terräng och tidvatten i de grunda reven skapade en förutsägbar riskcykel. Studien visade att växtätande fiskar i hög grad föredrog att äta vid lågvatten i de isolerade lagunerna, när rovdjur var frånvarande och hotet om predation var lågt. Detta höll tång på ett minimum i dessa områden men tillät dem att blomstra högst upp på revet, som endast var tillgänglig under högvatten när rovdjur patrullerade området.

"Hajarnas ekologiska betydelse är fortfarande ett kontroversiellt ämne, men här har vi visat att de kan orsaka trofiska kaskader under utvalda förhållanden, " Rasher said. "We need to refocus the conversation away from whether trophic cascades generally exist and toward identifying the specific times and places that sharks shape the environment around them."