Потепление океана угрожает уничтожить кораллы, но ученые пытаются защитить естественные и устойчивые рифы и возвращают некоторых других к здоровью.
Энн Коэн упала в океан у берегов Феникс, это был 2018 год, и мощная метеорологическая система Эль-Ниньо двумя годами ранее нагрела воду вокруг этого атолла в середине Тихого океана почти на 3 ° C. Коралловые рифы засыхали на жаре.
Такие лихорадочные температуры заставляют крошечных животных, составляющих риф, изгонять разноцветных симбиотических водорослей, которые их питают. Они выцветают, умирают от голода. Во время своей экспедиции на острова, входящие в состав нации Кирибати, Коэн нашла сероватые рифы, в которых почти 70% кораллов утрачено. Но она также нашла повод для надежды. «Мы сталкивались с этими областями, я говорю о нескольких квадратных километрах, со сверхвысоким коралловым покровом и сверхвысоким разнообразием кораллов», - вспоминает Коэн, морской ученый из океанографического института Вудс-Хоул в штате Массачусетс. Здоровые темно-коричневые коралловые ветки выросли из поля блондинок и розовых тарелок, в то время как стаи золотых и пурпурных рыб-антия проносились назад-вперед.
Такие места дают океанологам надежду на то, что даже когда климат прогреется, у кораллов все еще есть шанс для борьбы. Когда ученые слышат, что 70–90% рифов могут исчезнуть к середине столетия, они сосредотачиваются на 30%, которые могут жить. И они принимают меры, чтобы спасти эти рифы на будущее. Во всем мире сотни миллионов людей зависят от рифов в плане продовольствия, доходов от туризма и защиты от океанских штормов.
Исследователи и защитники природы тестируют множество стратегий, чтобы помочь кораллам. Некоторые подходы, такие как подделывание или генетическое манипулирование кораллами для переноса изменений климата или разбрызгивание рифов полезными микробами, еще не проявили себя за пределами лаборатории.
Но ученые уже пробуют другие идеи в дикой природе: например, выращивают и сажают кораллы на поврежденных рифах и помогают им размножаться. И еще одна тактика, привлекающая внимание - найти рифы, которые имеют наилучшие естественные шансы на выживание, и помочь им остаться в живых. Однако у обоих этих подходов есть свои недостатки: разведение нецелесообразно в больших масштабах, и некоторые исследователи обеспокоены тем, что сосредоточение внимания только на естественно устойчивых рифах ограничит сохранение в нескольких местах.
Защитники природы говорят, что для спасения коралловых рифов потребуется множество стратегий, но время пришло. Половина рифов земного шара уже ушла. Загрязнение углеродом нагревает океан и делает его более кислым, что затрудняет создание деликатных существ скелетов из карбоната кальция. Человеческая деятельность, такая как рыболовство, выемка грунта, загрязнение окружающей среды и развитие, также нанесла серьезный ущерб.
Исследователи говорят, что усилия по спасению определенных рифов дают некоторую надежду, но эти решения - лишь временная пропасть.
Рука помощи
В Карибском море один-два удара по изменению климата и болезням сильно ударили по рифам. Поэтому защитники природы из Mote и других организаций берут дело в свои руки. За последние несколько лет команды лаборатории Mote по восстановлению рифов высадили около 70 000 кусочков кораллов из пяти основных видов у Флорида-Киса. Цель этого проекта и других подобных ему по всему миру состоит не в том, чтобы полностью пересаживать рифы, а в том, чтобы обеспечить достаточное количество новых кораллов, чтобы позволить им размножаться.
Коралловые няни Mote начинаются с искусственных питомников на океане. Они создают древовидные структуры, вешая лески на буи и прикрепляя пластиковые ветви. Затем они создают отдельные кораллы из этих ветвей.
В конце концов, посаженные куски срастутся в более крупные кораллы. Из их опыта с прошлыми посадками исследователи знают, что кораллы будут достаточно большими.
Это работает для быстрорастущих ветвящихся кораллов. Но некоторые насыпные и валунные кораллы расширяются медленно - всего несколько миллиметров в год. Исследователи Mote ускоряют это, разрезая кораллы на мелкие кусочки и прикрепляя их к маленьким круглым плиткам со стеблями, как керамический цветок. В береговых резервуарах лаборатории фрагменты размером с ноготь растут в 50 раз быстрее, чем полноразмерные кораллы, достигая 3 сантиметров в поперечнике за несколько месяцев.
Чтобы пересадить их, команда реставрации находит большую коралловую головку, из которой животные исчезли, но оставили свои известняковые скелеты. Дайверы просверливают около 20 отверстий в этом мертвом коралле и тыкают в стебли цветов коралловой плитки. В конце концов, кусочки срастаются, «восстанавливая кожу» мертвого коралла и восстанавливая его нерест через два-три года.
Mote, SECORE и другие также помогают размножаться кораллам. Помогая размножению, управляющие рифами могут создавать не только больше кораллов, но и более разнообразные популяции. Некоторые личинки будут теплостойкими, некоторые устойчивыми к подкисленным водам. Природа выберет те, которые соответствуют условиям данного рифа. Волны тепла в 2016 и 2017 годах отбелили половину кораллов.
Приди ад или горячая вода
К счастью, район Большого Барьерного рифа лучше, чем на Карибах. В августе большая группа под руководством Дарлинга опубликовала анализ 2584 рифов в Индо-Тихоокеанском регионе. Хорошей новостью является то, что в 86% этих рифов преобладают крупные виды, такие как ветвящиеся, плакирующие и валунные кораллы, типы, которые создают местообитания рыб и защищают береговую линию от штормов.
Плохая новость заключается в том, что эти виды также наиболее чувствительны к теплу.
Ее команда нашла три способа, которыми рифы бьют жару. Некоторые кораллы живут в естественной теплой среде и генетически приспособлены к воздействию палящих температур. Например, рифы у Скалистых островов Палау выдержали крупные волны тепла в 1998 и 2010 годах. На близлежащем барьерном рифе, где вода обычно холоднее, охват сократился до 5–6%. Другие рифы просто удачливы в своем месте. Некоторые извлекают выгоду из холодных течений, которые защищают их от горячих заклинаний. Другие обслуживаются потоками, которые обеспечивают постоянный планктонный буфет. Даже если они отбеливают, эти кораллы остаются сытыми и выживают.
Чтобы узнать больше, она использует гидродинамическое моделирование течений для выявления вероятных пятен и разрабатывает подводных роботов, которые могут идентифицировать области с живыми кораллами. и наведите курсор на них, чтобы собрать данные.
Следующим шагом будет их защита. Например, исследователи работают с охраной природы и правительством Маршалловых островов, чтобы определить устойчивые рифы в близлежащих водах и обеспечить, чтобы нация включала некоторые из этих кораллов в любые новые морские охраняемые районы.
Принимая во внимание 30 таких факторов, группа определила 50 районов океана, разбросанных по тропикам, каждый около 500 квадратных километров, в качестве приоритетов сохранения. Некоторые находят, что идея выделения выживших тревожит.
Социальная наука
Благотворительный фонд дикой природы WWF помогает охранять прекрасный риф в одном из его 50 регионов, от Мадагаскара. Широкие столовые кораллы поднимаются слоями, а морские черепахи бродят по чистой воде. Хотя есть некоторые признаки обесцвечивания от прошлого стресса, риф в основном восстановился.
Группы охраны природы помогли местным жителям организовать бутик-туризм. Морской национальный парк Нуси-Хара платит членам сообщества, чтобы следить за кораллами. Рыбаки по всему Мадагаскару обучают друг друга защитным практикам. Защитники природы применяют аналогичные стратегии в нескольких местах, адаптированных к людям и окружающей среде. Тем не менее, защитники окружающей среды цепляются за надежду на будущее, хотя и сдержанные реализмом. Возможно, экологам кораллов придется пожертвовать разнообразием видов, чтобы спасти всю экосистему.
Еще одна причина для надежды заключается в том, что рифы преодолели другие трудности. Рифообразующие кораллы являются частью линии, которой более 400 миллионов лет. Они выдержали глобальные температуры воды, которые колебались между 10 и 32 ° C, и уровни углекислого газа в четыре раза выше, чем сегодня. Но им никогда прежде не приходилось терпеть такое быстрое потепление.
Нынешние темпы изменения климата могут вытянуть кораллы за пределы их адаптивных границ. Согласно данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, даже если странам удастся ограничить глобальное потепление до 1,5 ° C выше уровня 1990 года, что является целью Парижского соглашения 2018 года, 70–90% рифов будут потеряны. И эта цель выглядит все более и более нереальной. Если климат прогреется на 2 ° C, панель прогнозирует потери, превышающие 99%.
Тем не менее, исследователи уверены, что при помощи человека и глобальном сокращении выбросов рифы могут снова возрасти.