Здоровый коралловый риф на острове Суэйнс, Американское Самоа. NOAA / NMFS / PIFSC / CRED, Группа океанографии., CC BY

Коралловые рифы являются домом для стольких видов, что их часто называют «тропическими лесами морей». Сегодня они сталкиваются с огромным спектром угроз, включая потепление океана и подкисление, перелов и загрязнение, Во всем мире более трети всех видов кораллов на грани исчезновения.

Я один из многих ученых, которые изучать кораллы найти способы помочь им выжить и выздороветь. Как показывает недавний доклад Национальной академии наук, инженерии и медицины, исследователи изучают много разных стратегий, Некоторые, такие как управляемое разведение, чтобы сделать кораллы более терпимыми к стрессам, уже разрабатываются в небольших масштабах. Другие, такие как перемещение кораллов для колонизации новых районов, еще не были испытаны.

Моя собственная работа исследует, может ли большее разнообразие видов кораллов на рифах помочь кораллам выжить и процветать. В исследовании, опубликованном ранее в этом году, мой коллега Марк Хей и я нашел доказательства того, что ответ да, Этот вывод может помочь в разработке более широких стратегий повышения устойчивости коралловых рифов в измененных океанах.

В природе больше лучше

Здоровы ли экосистемы, если они содержат много видов, чем если бы они питали только несколько видов? Это центральный вопрос в экологии. Как правило, ученые обнаружили, что экосистемы с более основной вид - те что определить систему и неотделимы от неенапример деревья в лесу - как правило, здоровее и лучше функционировать.

До недавнего времени никто не применял этот тест к коралловым рифам. Но мы знаем, что здоровые коралловые рифы - это разнообразные, структурно сложные экосистемы, в которых преобладают кораллы. Напротив, рифы, которые были повреждены такими стрессами, как события обесцвечивания кораллов как правило, становятся упрощенными, менее разнообразными ландшафтами, часто преобладают водоросли.

Для нашего исследования мы выбрали область рифов на юго-западном побережье главного острова Фиджи Вити Леву в южной части Тихого океана. Многие рифы вдоль этого побережья сильно деградировали из-за чрезмерного вылова рыбы и других видов деятельности, связанных с человеком, сокращая коралловый покров и позволяя доминировать водорослям.

В Тихом океане обитают сотни видов кораллов, но в меньших масштабах мы обнаружили всего пять видов или меньше во время предварительных исследований, проведенных на деградированном рифе на нашем участке. Поскольку эти условия отражают то, что происходит со многими рифами по всему миру, мы рассматривали его как идеальное место для проверки того, имеет ли значение разнообразие кораллов для «новой нормы», которую мы ожидаем увидеть на рифах будущего.

В коралловых рифах, подверженных чрезмерному вылову рыбы, могут быстро преобладать водоросли. Некоторые виды морских водорослей производят химические вещества, которые отталкивают личинок кораллов и рыб, что может препятствовать восстановлению деградированных рифов.

Подводные сады

Наша команда создала бетонные участки 48 на морском дне деградированного рифа, который послужил базой для экспериментальных коралловых садов. Мы создали сады одного вида, каждый из которых содержал один из трех видов кораллов - Pocillopora damicornis, широко известный как коралл цветной капусты; Porites cylindricaтакже известный как желтый палец коралла; а также Acropora millepora, один из многих видов, известных как кораллы Стагхорн. Мы также посадили смешанные сады, содержащие все три вида.

Мы выбрали эти кораллы, потому что они являются общими для рифов через Тихий океан и являются репрезентативными для различных семей кораллов, которые продемонстрировали различную реакцию на различные вредные нарушения. В целом, каждый сад содержал особей кораллов 18, всего кораллов 864.

 A Porites cylindrica кораллы посажены в наших экспериментальных садах. Каждый коралл был встроен в перевернутую горловину бутылки содовой с помощью эпоксидной смолы, что позволило нам легко прикрепить или удалить их с садовых участков. Коди Клементс, CC BY-ND

Чтобы оценить эффективность каждого коралла по мере его роста, нам нужно было периодически удалять их со своих участков. Таким образом, мы отрезали верхние части сотен бутылок содовой и посадили на перевернутую горловину каждой бутылки отдельный коралл эпоксидной замазкой. Мы вставили крышки для бутылок в наши бетонные плиты, чтобы можно было легко отвинчивать каждую горловину бутылки, чтобы осмотреть коралл, который она удерживала, а затем вкрутить его обратно в основание. В течение месяцев 16 мы взвешивали кораллы и отслеживали другие показатели их благополучия, включая гибель тканей и заселение каждого сада вредными водорослями.

Экспериментальные коралловые сады на деградированном рифе на Фиджи. Сады со смесью видов кораллов лучше, чем сады, содержащие только один вид. Коди Клементс, CC BY-ND

Мы постоянно обнаруживали, что кораллы, выращенные в садах смешанных видов, показали лучшие результаты, чем кораллы на отдельных видах. В течение четырех месяцев рост кораллов в садах смешанных видов даже превышал самые эффективные сады одного вида. Это говорит о том, что разные виды могут приносить пользу друг другу еще неизвестными способами, по крайней мере, на ранних стадиях развития сообщества кораллов.

Примеры одиночных и смешанных коралловых садов во времени во время нашего эксперимента 16-month. Через четыре месяца сады смешанных видов превзошли сады одного вида несколькими способами - в среднем они росли быстрее, чем даже сады одного вида с лучшими характеристиками (Acropora millepora). К 16 месяцам рост был сопоставим между смешанными видами и Акропора сады, но совокупные показатели садов для отдельных видов продолжали отставать от их аналогичных видов. Clements and Hay, 2019, CC BY-ND

Почему лучше?

Следующий вопрос заключается в том, что привело к эффектам, которые мы наблюдали. Мы надеемся исследовать ряд отведений в будущих экспериментах. Например, фермеры обычно отмечают, что Высаживание разнообразных культур помогает уменьшить распространение инфекционных заболеваний. среди людей. Может ли то же самое быть верно для коралловых рифов?

Наши первоначальные выводы дают основания для беспокойства и надежды на будущее коралловых рифов. Если разнообразие является неотъемлемой частью благополучия кораллов, то дальнейшая утрата видов может резко изменить эти экосистемы таким образом, что это приведет к дальнейшему сокращению рифов. Сколько частей можно извлечь из «движка экосистемы», прежде чем он сломается?

Тем не менее, многие из стратегии в отчете национальных академий использование биоразнообразия - как на генетическом, так и на видовом уровне - для повышения устойчивости коралловых рифов. Примеры включают в себя скрещивание кораллов между популяциями; изменение генов кораллов для придания им новых функций, таких как повышенная термостойкость; и перемещение устойчивых к стрессу кораллов или генов кораллов в новые места.

Перспективные достижения в области технологий, такие как картографирование коралловых рифов с воздухаМожет также помочь исследователям оценить здоровье кораллов и определить, какие виды они содержат. Эта базовая информация может помочь лучше информировать управление и усилия по восстановлению.

Кораллы попали в беду, но они еще не в счет. Возможно, использование силы оставшегося у них биоразнообразия может помочь им получить шанс на борьбу.

Об авторе

Коди Клементс, докторант, Технологический институт штата Джорджия

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Климатическая адаптация Финансы и инвестиции в Калифорнии

Джесси М. Кинэн
Эта книга служит руководством для местных органов власти и частных предприятий, поскольку они ориентируются в неисследованных водах инвестиций в адаптацию к изменению климата и устойчивость к ним. Эта книга служит не только справочным пособием для определения потенциальных источников финансирования, но и дорожной картой для процессов управления активами и государственными финансами. В нем подчеркивается практическое взаимодействие между механизмами финансирования, а также конфликты, которые могут возникнуть между различными интересами и стратегиями. В то время как основное внимание в этой работе уделяется штату Калифорния, эта книга предлагает более широкое понимание того, как штаты, местные органы власти и частные предприятия могут сделать эти важные первые шаги в инвестировании в коллективную адаптацию общества к изменению климата. Доступно на Amazon

Природные решения для адаптации к изменению климата в городских районах: связь между наукой, политикой и практикой

Надя Кабиш, Хорст Корн, Ютта Штадлер, Алетта Бонн
Эта книга в открытом доступе объединяет результаты исследований и опыт науки, политики и практики, чтобы подчеркнуть и обсудить важность основанных на природе решений для адаптации к изменению климата в городских районах. Особое внимание уделяется потенциалу природоохранных подходов в создании множественных выгод для общества.

В материалах экспертов представлены рекомендации по созданию синергии между текущими политическими процессами, научными программами и практическим осуществлением мер по изменению климата и охране природы в глобальных городских районах. Доступно на Amazon

Критический подход к адаптации к изменению климата: дискурсы, политика и практика

Силья Клепп, Либертад Чавес-Родригес
Этот отредактированный том объединяет критические исследования дискурсов, политики и практики адаптации к изменению климата с междисциплинарной точки зрения. Опираясь на примеры из таких стран, как Колумбия, Мексика, Канада, Германия, Россия, Танзания, Индонезия и острова Тихого океана, в главах описывается, как меры адаптации интерпретируются, трансформируются и применяются на низовом уровне и как эти меры меняются или мешают властные отношения, правовой плюрализм и местные (экологические) знания. В целом, книга бросает вызов установленным перспективам адаптации к изменению климата, принимая во внимание вопросы культурного разнообразия, экологической справедливости и прав человека, а также феминистский или межсекционный подход. Этот инновационный подход позволяет анализировать новые конфигурации знаний и власти, которые развиваются во имя адаптации к изменению климата. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.