Dansul chihlimbarului

Căutați acest autor în:

corali

Unele recife de corali de pe insulele Phoenix din Kiribati par a fi rezistente la mările care se încălzesc. Credit: National Geographic Image Collection/Alamy

Anne Cohen a căzut în ocean în largul coastei insulelor Phoenix, așteptând să găsească pustiire. Era anul 2018 și un sistem meteorologic puternic El Niño, cu doi ani mai devreme, încălzise apele din jurul acestui atol din mijlocul Pacificului cu aproape 3 ° C. Recifele de corali au căzut la foc mic.

Astfel de temperaturi febrile determină animalele mici care alcătuiesc un recif să expulzeze algele colorate, simbiotice, care le hrănesc. Ele decolorează, mor de foame și mor. În expediția sa către insule, parte a națiunii Kiribati, Cohen a găsit recife cenușii în care aproape 70% din corali expiraseră.

Dar a găsit și un motiv pentru speranță.

„Am fi întâlnit aceste zone, vorbesc despre câțiva kilometri pătrați, cu acoperire de corali super-înaltă și diversitate de corali super-înaltă”, spune Cohen, un om de știință marin de la Woods Hole Oceanographic Institution din Massachusetts. Ramuri sănătoase de corali taupe au răsărit dintr-un câmp de plăci blonde și trandafir, în timp ce școlile de pești anthias aurii și magenta zburau încolo și încolo.

Astfel de locuri le oferă ecologiștilor oceanului speranța că, chiar și când clima se încălzește, coralii au încă șanse de luptă. Când acești oameni de știință aud că 70-90% din recife ar putea dispărea la mijlocul secolului, se concentrează pe 30% care ar putea trăi. Și iau măsuri pentru a salva aceste recife pentru viitor. În întreaga lume, sute de milioane de oameni depind de recife pentru hrană, venituri din turism și protecție împotriva furtunilor oceanice.

Cercetătorii și ecologiștii testează multe strategii pentru a ajuta coralii. Unele abordări - cum ar fi reproducerea sau manipularea genetică a coralilor pentru a tolera schimbările climatice sau stropirea recifelor cu microbi benefici 1 - încă nu s-au dovedit în afara laboratorului.

Ascultați o versiune audio a acestei funcții

Dar oamenii de știință încearcă deja alte idei în sălbăticie: cultivarea și replantarea coralilor în recifele deteriorate, de exemplu, și ajutarea lor să se reproducă. Și există o altă tactică de a atrage atenția - găsirea recifelor care au cele mai bune șanse naturale de supraviețuire și ajutarea acestora să rămână în viață. Există dezavantaje ale acestor două abordări, totuși: reproducerea este impracticabilă la scară largă, iar unii cercetători își fac griji că concentrarea doar pe recife rezistente în mod natural va constrânge conservarea la câteva locații de nișă.

Conservatorii spun că va fi nevoie de o varietate de strategii pentru a salva recifele de corali, dar timpul este acum. „Următorul deceniu este într-adevăr fereastra noastră”, spune Lizzie McLeod, care lucrează în managementul recifelor la Nature Conservancy din Alexandria, Virginia.

Jumătate din recifele globului au dispărut deja. Poluarea cu carbon încălzește oceanul și îl face mai acid, ceea ce face dificilă creaturile delicate să își construiască scheletele de carbonat de calciu. Activitățile umane, cum ar fi pescuitul, dragarea, poluarea și dezvoltarea, au cauzat, de asemenea, daune grave.

Eforturile de a salva anumite recife oferă o oarecare speranță, spun cercetătorii, dar aceste soluții sunt doar un stop-gap. „Dacă nu limităm emisiile de carbon, nimic din toate acestea nu va avea vreo importanță”, spune Iliana Baums, ecologă moleculară la Pennsylvania State University (Penn State) din University Park.

Mâinile ajutătoare

În Marea Caraibelor, un schimb de schimbări climatice și boli a afectat puternic recifele. „Tractul de recif din Florida a coborât în ​​jos în ultimii 40 de ani”, spune Erinn Muller, director științific al Centrului internațional Elizabeth Moore pentru cercetare și restaurare a recifelor de corali de la Mote Marine Laboratory & Aquarium din Sarasota, Florida. "Chiar nu am văzut nicio recuperare naturală".

Deci, conservatorii din Mote și din alte organizații iau lucrurile în mâinile lor. În ultimii câțiva ani, echipele de restaurare a recifelor din laboratorul Mote au plantat aproape 70.000 de bucăți de corali din cinci specii principale de pe cheile din Florida. Scopul acestui proiect, precum și alții ca el din întreaga lume, nu este să replanteze în totalitate recifele, ci să ofere suficienți corali noi care să le permită să se reproducă singuri.

În Curaçao, scafandri de la organizația caritabilă de conservare SECORE International plantează piese de corali care au fost cultivate în laborator. Credit: SECORE/Reef Patrol

Bonele de corali ale lui Mote încep cu creșe artificiale, bazate pe ocean. Acestea creează structuri asemănătoare copacilor prin agățarea liniei de pescuit de geamanduri și prin atașarea ramurilor de plastic. Apoi, ele atârnă corali individuali din acele ramuri.

Odată ce balansorii ajung la dimensiunea unui baschet, scafandrii cioplesc bucăți de dimensiuni de softball. Apoi, Muller și colegii ei testează coralii, asigurându-se că unii din fiecare lot au gene pentru a rezista la pericole precum boli, căldură sau acidificare, înainte ca echipajul de restaurare să le planteze pe fundul mării.

Reciful începe să se refacă în decurs de un an, spune Muller, și mai mulți pești și nevertebrate se mută. În cele din urmă, bucățile plantate se vor contopi în corali mai mari. Din experiențele lor cu plantații anterioare, cercetătorii știu că coralii vor fi suficient de mari pentru a da naștere în câțiva ani.

Acest lucru funcționează pentru corali cu creștere rapidă, ramificați. Dar unele corale de movilă și bolovani se extind încet - doar câțiva milimetri pe an. Cercetătorii Mote accelerează acest lucru tăind coralii în bucăți mici și fixându-i pe dale mici, rotunde, cu tulpini, ca o floare ceramică 2. În rezervoarele de pe uscat ale laboratorului, fragmentele de dimensiuni ale unghiilor cresc de până la 50 de ori mai repede decât coralii de dimensiuni complete, ajungând la 3 centimetri lățime în câteva luni.

Pentru a le replanta, echipa de restaurare găsește un cap mare de corali din care animalele au dispărut, dar și-au lăsat scheletele de calcar. Scafandrii forează aproximativ 20 de găuri în acel coral mort și pun în tulpinile florilor din dale de coral. În cele din urmă, piesele cresc împreună, „re-jupuind” coralul mort și readucându-l la reproducere în doi până la trei ani.

„Este o modalitate de a porni reciful”, spune Emily Hall, ecolog chimist la Mote. Laboratorul plasează mii din aceste flori de corali în fiecare an, spune Muller, și obține de obicei peste 80% supraviețuire.

Abordarea microfragmentării este promițătoare, spune Dirk Petersen, director executiv al organizației non-profit de conservare a coralilor SECORE International din Bremen, Germania. Dar are îndoieli cu privire la re-jupuire. Vechiul cap de corali ar putea avea rezidenți noi care ar putea dăuna sau concura cu florile de corali, spune el, iar organismele care au ucis locuitorii originali ar putea fi încă prezenți.

Romancând reciful

Mote, SECORE și alții ajută, de asemenea, coralii să se reproducă. Ajutând reproducerea, managerii recifelor pot face nu doar mai mulți corali, ci și mai multe populații. Unele larve vor fi tolerante la căldură, altele rezistente la apele acidificate. Natura le va selecta pe cele care corespund condițiilor date de recif.

În căutarea acestei diversități, Baums a plecat în insula Caraçao din Caraibe în august. Ea și colegii ei de la SECORE au făcut echipă cu conservatorii locali pentru a efectua spectacole in vitro fertilizare pentru coralul elkhorn (Acropora palmata).

Problema a început la câteva ore după apusul soarelui, sub o lună plină. Coralii și-au aruncat gametii în apă. Spermatozoizii și ouăle erau atât de groase, încât au format o pată la suprafață. Baums și ceilalți scafandri au asigurat plase peste colonii pentru a colecta gametii.

Deoarece gametele sunt viabile doar pentru câteva ore, echipa a trebuit să alerge pentru a împerechea ovule și spermatozoizi compatibili. „Am folosit o bancă pe plajă ca laborator improvizat”, spune Petersen. Laboratorul de tehnologie redusă poate crește ratele de fertilizare la 90% sau mai mult.

Apoi, SECORE a plasat embrionii în creșă, o piscină plutitoare în mare, care este protejată de prădători. Câteva zile mai târziu, larvele s-au așezat pe structuri imprimate 3D, în formă de stea de mare. Când coralii ajung la dimensiunea unghiilor, scafandrii vor pătrunde aceste substraturi în crăpăturile recifelor nevoiașe. Petersen spune că această abordare a fost testată și în recifele din largul Mexicului, Florida, Bahamas, Republica Dominicană, Bonaire, Australia, Palau și Guam.

Deși aceste măsuri de restaurare sunt benefice în recifele profund deteriorate, sunt dificil și costisitor de implementat la scară largă. Luați în considerare Marea Barieră de Corali din Australia, care este aproape de dimensiunea Italiei. Valurile de căldură din 2016 și 2017 au albit jumătate din corali. Deși se întâmplă unele restaurări, coralii supraviețuitori din zone mai mari trebuie să se ajute singuri, spune Terry Hughes, directorul Centrului de excelență al Consiliului de cercetare australian pentru studii de recif de corali de la Universitatea James Cook din Townsville. „Au supraviețuit miliarde de corali duri și se înmulțesc”.

Vino iadul sau apa fierbinte

Din fericire, cartierul Marii Bariere de Corali este mai bine decât cel din Caraibe. „Indo-Pacificul este încă în mare formă”, spune Emily Darling, un om de știință în conservare la Wildlife Conservation Society din Toronto, Canada.

În august, o echipă numeroasă condusă de Darling a publicat o analiză a 2.584 recife Indo-Pacific 3. Vestea bună este că 86% dintre aceste recife au fost dominate de specii mari, cum ar fi ramificarea, placarea și corali bolovani, tipurile care creează habitate de pești și protejează țărmurile de furtuni.

Vestea proastă este că aceste specii sunt și cele mai sensibile la căldură.

Darling și colegii ei au identificat un grup de aproape 450 de recife care au fost afectate foarte puțin de evenimentele recente de încălzire și care au păstrat mai mult de 10% acoperire de corali - minimul în care reciful poate construi mai mult schelet decât este probabil să piardă (dar încă bine sub acoperirea coralilor din zonă în deceniile trecute). „Chiar acum, aș ținti cu adevărat pe aceia pentru a salva”, spune Darling.

Și Cohen este în căutare de a găsi recife rezistente și de a se asigura că acestea sunt protejate în proiectul ei Super Reefs (vezi „Reciful pe jumătate plin”).

Echipa ei a găsit trei moduri în care recifele bat focul. Unii corali trăiesc în medii naturale calde și sunt adaptați genetic pentru a face față temperaturilor arzătoare. De exemplu, recifele de pe Insulele Rock din Palau au rezistat valurilor de căldură majore în 1998 și 2010. În reciful de barieră din apropiere, unde apa este de obicei mai rece, acoperirea a scăzut la 5-6%. Alte recife sunt pur și simplu norocoase în locație. Unii beneficiază de curenți reci care îi protejează de vremuri fierbinți 4. Altele sunt deservite de curenți care asigură un bufet constant de plancton. Chiar dacă decolorează, acești corali rămân bine hrăniți și supraviețuiesc.

„Până în prezent”, spune Cohen, „majoritatea superilor recife pe care le-am găsit au fost întâmplătoare”. Pentru a afla mai multe, utilizează modelarea hidrodinamică a curenților pentru a identifica petele probabile și dezvoltă roboți subacvatici care pot identifica zonele cu corali vii și se pot deplasa deasupra lor pentru a culege date. „Sunt convinsă că există super recife în majoritatea locurilor”, spune ea.

Următorul pas va fi protejarea lor. De exemplu, Cohen colaborează cu Nature Conservancy și guvernul din Insulele Marshall pentru a identifica recife rezistente în apele din apropiere și pentru a se asigura că națiunea include unii dintre acești corali în orice noi arii marine protejate.

Un alt cercetător în vânătoarea de recife rezistente este Ove Hoegh-Guldberg, om de știință marin la Universitatea Queensland din Brisbane, Australia. El a împrumutat un algoritm din lumea finanțelor pentru a le găsi.

Investitorii doresc un portofoliu divers, care să echilibreze riscul și recompensa. Hoegh-Guldberg și-a unit forțele cu alți specialiști în corali și economiști pentru a aplica aceeași logică recifelor lumii. De exemplu, a fi pe calea prognozată a ciclonilor ar putea pune un recif la risc ridicat, dar a avea o toleranță bună la schimbările climatice sau a fi bine conectat la alte recife care ar putea avea nevoie de re-însămânțare, i-ar conferi un profil de beneficiu ridicat.

Având în vedere 30 de astfel de factori, grupul a identificat 50 de regiuni oceanice împrăștiate prin tropice, fiecare cu aproximativ 500 de kilometri pătrați, ca priorități de conservare 5. Dacă restul recifelor lumii sunt eliminate, aceste recife ar putea fi capabile să înceapă repopularea, presupunând că clima se stabilizează, spune Heogh-Guldberg.

Unii consideră că ideea de a identifica supraviețuitorii este îngrijorătoare. „Sper că nu va ajunge la punctul în care trebuie să alegem un recif în locul altui”, spune Hall. „Cred că toate recifele sunt importante”.

Mónica Medina, biologă a recifelor de corali de la Penn State, a numit „periculoasă” ideea de a se baza pe corali natural robusti la o întâlnire din octombrie a scriitorilor de științe care a avut loc la universitatea ei. Coralii care sunt rezistenți într-un habitat ar putea să nu prospere în altă parte, a subliniat ea, iar ideea îi poate atrage pe oameni la gândul că recifele nu au nevoie de altă asistență.

Atât Heough-Guldberg, cât și Cohen subliniază că nu intenționează ca doar aceste recife speciale să primească atenție la conservare. În proiectul său „50 Reefs”, Heogh-Guldberg își acoperă pariul prin identificarea unor ținte promițătoare. "Ai șanse mari să câștigi, indiferent de ce."

Stiinte Sociale

În una dintre cele 50 de regiuni ale sale, în largul Madagascarului, organizația caritabilă WWF ajută la protejarea unui recif frumos. Coralii largi de masă se ridică în straturi, iar broaștele țestoase plutesc în apele limpezi. Deși există unele semne de albire din cauza stresului din trecut, reciful s-a recuperat în cea mai mare parte, spune Gabby Ahmadia, un om de știință în domeniul conservării marine în cadrul WWF din Washington DC. Dar nu sunt atât de mulți pești cât ar trebui să fie.

Modalitatea de a rezolva acest deficit de pește se referă atât la populația locală, cât și la ecologia marină, spune ea. Grupurile de conservare au ajutat localnicii să înființeze turism de tip boutique. Parcul național marin Nosy Hara plătește gardieni comunitari pentru a ține cu ochii pe corali. Pescarii din Madagascar se învață reciproc practicile de protecție.

Insulele Rock din Palau, Micronezia și recifele din jurul lor fac parte dintr-o zonă marină protejată. Credit: Roberto Fumagalli/Alamy

Conservatoriștii aplică strategii similare în mai multe locuri, personalizate pentru oameni și mediu. Hughes spune că acțiunea societală, nu biologia, va salva recifurile. „Vor muri din nou dacă nu reparăm mai întâi poluarea apei, pescuitul excesiv și emisiile în continuă creștere”.

Cu toate acestea, conservaționistii se agață de speranța pentru viitor - deși temperat cu realism. „Cred că putem rezolva această criză”, spune Petersen. "Sunt, de asemenea, sigur că recifele vor arăta diferit decât arată acum." Ecologii coralilor ar putea fi nevoiți să sacrifice diversitatea speciilor pentru a salva întregul ecosistem. Petersen compară viitoarele recife cu pădurile moderne, gestionate, care găzduiesc un amestec mai restrâns de copaci decât pădurile neatinse, dar oferă totuși habitate pentru viața sălbatică și ajută la curățarea apei și a aerului.

Un alt motiv pentru speranță este că recifele au trecut prin alte provocări. Coralii care construiesc recif fac parte dintr-o descendență veche de peste 400 de milioane de ani. Au suportat temperaturi globale ale apei care au oscilat între 10 și 32 ° C, iar nivelurile de dioxid de carbon au crescut de patru ori pe cele de astăzi. Dar niciodată nu au trebuit să suporte o încălzire atât de rapidă.

Ritmul actual al schimbărilor climatice ar putea întinde coralii dincolo de limitele lor de adaptare. Chiar dacă națiunile ar reuși să limiteze încălzirea globală la 1,5 ° C peste nivelurile din 1990, ținta acordului de la Paris din 2018, 70-90% din recife s-ar pierde, potrivit Grupului interguvernamental privind schimbările climatice. Și ținta respectivă pare din ce în ce mai nerealistă. Dacă clima se încălzește cu 2 ° C, panoul proiectează 6 pierderi mai mari de 99%.

Cu toate acestea, cercetătorii sunt încrezători că, cu ajutorul omului și cu o scădere globală a emisiilor, recifele pot crește din nou. „Coralii„ știu ”să se recupereze, știu să se regenereze, spune Hoegh-Guldberg. „Coralii sunt aproape făcuți pentru asta”.

Natură 575, 580-582 (2019)

Referințe

Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină. O analiză de cercetare a intervențiilor pentru creșterea persistenței și rezistenței recifelor de corali (2019).

Pagină, C. A., Muller, E. M. și Vaughan, D. E. Ecol. Eng. 123, 86-94 (2018).

Dragă, E. S. și colab. Nature Ecol. Evol. 3, 1341–1350 (2019).

Reid, E. C. și colab. Limnol. Oceanogr. 64, 1949–1965 (2019).

Beyer, H. L. și colab. Conserv. Lett. 11, e12587 (2018).

Pörtner, H.-O și colab. Raport special asupra oceanului și criosferei într-o climă în schimbare (IPCC, 2019).