Эколог ЛИАМ ЛАХС из Университета Ньюкасла и международная научная группа провели новое исследование, изучающее рифы микронезийского места для дайвинга Палау, и он надеется, что его кораллы смогут и дальше избегать суровых морских волн тепла – по природе или по счастливой случайности.
Беспрецедентные температуры океана вызывают массовое обесцвечивание кораллов по всему миру. Мир. В этом году третий по величине барьерный риф в мире, во Флориде, уже осваивается. сильно ударить.
Читайте также: Наши цифровые 3D-модели могут помочь возродить огромные коралловые рифы
Новое исследование, проведенное мной и моими коллегами, дает проблеск надежды: коралловые рифы, которые мы изучали в Тихом океане, похоже, стали более устойчивыми к высоким температурам океана. Но это может улучшить их долгосрочное будущее только в том случае, если будут приняты решительные глобальные действия по сокращению выбросов углекислого газа.
Мы знаем, что кораллам придется противостоять повышению температуры океана, чтобы выжить в условиях изменения климата. И мы знаем, что кораллы, строящие рифы, очень чувствительны даже к небольшому повышению температуры. Чего мы еще не знаем, так это того, сможет ли их «термоустойчивость» (по сути, их способность выдерживать высокие температуры) идти в ногу с потеплением океана.
Читайте также: 600-летний коралл демонстрирует изменения в Тихом океане с 1370 года
В нормальных условиях кораллы живут в симбиозе с микроскопическими водорослями, обитающими в их тканях. Эти водоросли придают кораллам красивые цвета, и обеспечивают их пищей посредством фотосинтеза, как и растения (кораллы — животные, не забывайте).
Однако это отношение ломается, когда слишком жарко: микроводоросли удаляются, оставляя кораллы совершенно белыми или обесцвеченными, что обычно приводит к гибели. Экстремальные температуры могут даже полностью уничтожить кораллы, минуя процесс постепенного обесцвечивания.
В нашем новом исследовании, опубликованном в Природа связи На коралловых рифах Палау, страны, состоящей из более чем 300 небольших островов в западной части Тихого океана, мы обнаружили, что толерантность кораллов к теплым условиям, вероятно, увеличилась за последние три десятилетия.
Тестирование термической устойчивости
В Палау в 1998, 2010 и 2017 годах наблюдались интенсивные волны морской жары, но, что интересно, каждое последующее событие приводило к меньшему обесцвечиванию кораллов. Подобное явление зафиксировано и в Большой Барьерный риф Австралии, Юго-Восточная Азия и Французская Полинезия.
Является ли это свидетельством того, что коралловые сообщества адаптируются к более жарким температурам? Мы решили проверить, увеличилась ли термоустойчивость хотя бы у рифов Палау, и если да, то насколько быстро.
Наша международная группа исследователей разработала симуляционное исследование, опираясь на 35-летние данные о температуре поверхности моря и исторические наблюдения за обесцвечиванием. Мы обнаружили, что термоустойчивость коралловых сообществ Палау, вероятно, увеличилась на 0.1°C за десятилетие.
Это немного меньше, чем повышение глобальной температуры (около 0.18°C/десятилетие), но предполагает, что эти коралловые рифы обладают врожденной способностью адаптироваться к изменению климата.
Как коралловые рифы адаптируются к более теплым океанам
Чтобы точно определить, что именно произошло, необходима дополнительная работа, но существуют различные механизмы, которые могли бы это объяснить.
Один из них связан с круговоротом видов. Существуют сотни различных видов кораллов, каждый из которых имеет уникальная эволюционная история и жизненная стратегия. Некоторые, например, ветвление Акропора, быстрорастущие, но чувствительные к температуре, в то время как другие, такие как массивные Porites, медленно растут, но более устойчивы к стрессу.
Сильные волны тепла могут уничтожить чувствительные виды, в результате чего на коралловом рифе будут доминировать более жесткие виды, что может поставить под угрозу важные экологические функции, такие как рост рифов и обеспечение среды обитания для видов морепродуктов.
Второй механизм – генетическая адаптация. Термическая толерантность — сложная черта, которая, вероятно, под влиянием тысяч генов, но у большинства кораллов есть только некоторые из них.
Следуя теории Дарвина о выживании сильнейших, естественный отбор может выбрать победителей в условиях изменения климата. В течение нескольких поколений и многих раундов отбора гены термоустойчивости могут стать более распространенными и, таким образом, повысить термоустойчивость популяций видов.
Последнее объяснение связано с индивидуальной акклиматизацией. Даже в течение жизни одного коралла его способность выдерживать термический стресс может измениться. Как говорится, "то, что тебя не убивает, делает тебя сильнееТаким образом, воздействие теплового стресса низкого уровня может позже повысить шансы на выживание при термическом стрессе высокого уровня.
Еще больше усложняет ситуацию то, что все эти процессы – смена видов, генетическая адаптация и акклиматизация – могут также происходить в сообществах микроводорослей, живущих внутри каждого коралла. Ученым вроде меня придется распутать механизмы, которые привели к потенциальным изменениям в термоустойчивости на Палау и в других местах.
Что в будущем?
Может ли коралловая терпимость к теплу продолжать расти в будущем? Если да, то будет ли оно достаточно быстрым, чтобы идти в ногу с потеплением океана? Наше исследование решает эти вопросы, используя прогнозы будущих температур с высоким разрешением из 17 модели глобального климата.
Прогнозы обесцвечивания кораллов в Палау: если Парижское соглашение будет достигнуто, по промежуточному сценарию и по худшему сценарию. Увеличение термоустойчивости (синяя линия) дает некоторое время, но коралловым рифам все равно придется бороться, если изменение климата не будет остановлено (Лахс и др., предоставлено автором)
Наш анализ подтверждает научный консенсус о том, что в конечном итоге будущее коралловых рифов зависит от быстрого сокращения выбросов углерода. Однако, если термоустойчивость кораллов продолжит расти, то на некоторых рифах обесцвечивания можно будет избежать или, по крайней мере, отсрочить.
Наше исследование и другими организациями выявили рифы с некоторым уровнем врожденной климатической устойчивости. Это может выиграть нам немного времени, но обеспечение будущего коралловых рифов по-прежнему зависит от быстрых действий по изменению климата. По мере того, как наши океаны становятся все жарче, меньшему количеству рифов удастся избежать условий обесцвечивания.
Существуют многообещающие меры по сохранению, усилия по восстановлению и другие экспериментальные вмешательства, такие как селекционное скрещивание для повышения термостойкости. Все это может помочь кораллам сохраниться в будущем, но сокращение выбросов углекислого газа в конечном итоге является единственным верным решением.
ЛИАМ ЛАХС является кандидатом наук в области экологии и эволюции изменения климата в Университет Ньюкасла. Эта статья переиздана The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите здесь.
Также в Дивернете: Палау вводит запрет на использование химических солнцезащитных кремов, Палау подает еще один пример защиты кораллов, Будь Чемпионом! – Палау, Озеро медуз в Палау вновь открылось
