КЭЛП ДАЙВЕР
Кораллы Австралии занимают заголовки газет, но рифы умеренного пояса страны, где преобладают водоросли, не менее важны и находятся под угрозой. «Теперь они, наконец, получили то внимание к реставрации, которого заслуживают», — говорит СТЕФАНИ СТОУН. Фото от ДЖАСТИНА ГИЛЛИГАНА
Читайте также: Убийца мальчишек скрылся в Красном море
Небо безупречно синее, воздух пропитан резким запахом соли, рыбы и чего-то слегка гнилостного, а водоросли буквально повсюду.
Он образует толстые скользкие одеяла на каменистом берегу. Он свисает с вялых пастей коров, выпущенных на волю, чтобы пастись на питательных потерпевших кораблекрушение.
Он выливается из трейлеров, которые тянут келпи – местные жители, которые собирают вымытые водоросли и продают их на завод по переработке водорослей на острове, чтобы превратить их в корма, удобрения, а также ингредиенты для пищевых и косметических товаров.
В городе бурые водоросли заполняют прилавки магазина Kelp Craft, где из них превращают морских коньков, морских драконов и другие декоративные настенные ковры.
Художница и давняя жительница Кэролайн Кининмонт даже использует оборчатые листья для создания дизайнерских платьев для кукол Барби. Здесь, на острове Кинг, у северо-западного побережья Тасмании, бычьи водоросли настолько распространены, что трудно представить будущее, в котором их не будет.
Однако перспективы развития водорослевых лесов в регионе далеко не однозначны.
Для процветания ламинарии требуется прохладная, богатая питательными веществами вода, поэтому ее реакция на потепление морей обычно не радужная. Длительное воздействие более высоких температур ослабляет водоросли, замедляет скорость их роста и препятствует их способности к размножению.
Когда штормы нападают на поврежденные водоросли, длинные водорослевые веревки часто отрываются от дна океана. В дополнение к этим прямым воздействиям потепление океана позволяет новым травоядным животным, в том числе тропическим рыбам и ежам, проникать в местность, заросшую водорослями.
В некоторых случаях – особенно в районах, где их естественные хищники слишком активно ловились рыбой или охотились – эти захватчики могут за месяцы вырубить большие пространства зарослей водорослей.
В прошлом году группа ученых под руководством доктора Томаса Вернберга из Университета Западной Австралии опубликовала исследование, предсказывающее реакцию на будущие климатические сценарии для 15 наиболее распространенных видов водорослей и других морских водорослей на Большом Южном рифе или GSR, площадью 27,413 XNUMX кв. полоса австралийского побережья с преобладанием водорослей, простирающаяся от Брисбена вокруг Тасмании до Калбарри.
«Даже при самом оптимистичном сценарии прогнозируется, что к 30 году эти виды потеряют 100–2100% своей нынешней площади из-за потепления океана», — говорит Вернберг.
На Тасмании, где потепление океана происходит примерно в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, ситуация уже ужасна. В то время как несколько видов водорослей сильно пострадали от потепления вод вдоль этих побережий, больше всего пострадала гигантская водоросль (Macrocystispyrifera).
За последние 75 лет этот вид исчез на 95% своего прежнего ареала на востоке Тасмании.
Этот драматический спад Впервые был задокументирован морским экологом Крейгом Джонсоном из Университета Тасмании, который сравнил аэрофотоснимки, сделанные с 1940-х по 2011 год, чтобы отследить сокращение ареала этого вида.
Но этот вопрос десятилетиями обсуждался многими жителями, которые зарабатывают себе на жизнь вдоль прибрежных рифов острова.
Джонсон слышал бесчисленные истории от рыбаков, которые говорили, что подводные леса раньше были настолько густыми, что им приходилось прорезать каналы в плотных матах, чтобы не загрязнять гребные винты.
Теперь, по его словам, это «знаковое и очень важное прибрежное морское сообщество практически исчезло с большей части восточного побережья Тасмании».
Стремясь защитить немногие оставшиеся в стране заросли гигантских водорослей, в 2012 году австралийское правительство внесло гигантские леса водорослей в список находящихся под угрозой исчезновения морских сообществ.
Для подводного фотографа Джастина Гиллигана, который вырос к северу от Сиднея и научился нырять в экосистемах GSR, где преобладают водоросли, гигантские леса водорослей обладают особым волшебством.
«Вы плывете сквозь эти покачивающиеся леса гигантских бобовых стеблей, и поскольку на поверхности воды такой большой плавающий навес, нижний этаж на самом деле совершенно открыт», — говорит Гиллиган. «Вы можете исследовать мир в 3D и забираться на листья, и это темный, угрюмый, темный мир, полный необычных существ».
Первый опыт Гиллигана в гигантском лесу водорослей произошел чуть более десяти лет назад у побережья Иглхок-Нек на юге Тасмании. В то время, по его словам, недалеко от города было несколько здоровых гигантских лесов водорослей, и коммерческий дайв-оператор Мик Бэррон регулярно возил туристов посмотреть на них.
Сегодня эти леса исчезли. Чтобы сфотографировать гигантские водоросли для этой истории, Гиллигану пришлось отправиться на южную оконечность Тасмании и сесть на лодку, пилотируемую коммерческим ныряльщиком с морскими ушками.
Там, в водах, слишком отдаленных, чтобы поддерживать экотуризм, он оказался один и очарован одними из последних оставшихся гигантских лесов водорослей в Австралии.
От богатого леса с высокими гигантскими водорослями 25 лет назад до чахлого урожая сегодня, GSR на востоке Тасмании претерпел тревожную трансформацию в ответ на изменение климата.
Те немногие оставшиеся участки обеспечивают важнейшую пищу, кров и нерестилища для разнообразных – и экономически важных – видов.
ГСР, каким бы огромным он ни был, это классическое скрытое сокровище. Принося более 7 миллиардов австралийских долларов ежегодно только за счет рыболовства и туризма, а также в нескольких минутах езды от около 70% австралийцев, можно подумать, что его слава может соперничать с славой Большого Барьерного рифа.
Однако для большинства это остается вне поля зрения, за пределами сознания. До тех пор, пока междисциплинарная группа ученых, в том числе Крейг Джонсон, не опубликовала в 2016 году статью, в которой приводила доводы в пользу ее признания, у ГСР даже не было названия.
недалеко от Хобарта. Вверху: необычно то, что южные плавающие анемоны, подобные этой у острова Мария, подвижны. Они могут ослабить хватку и, хотя и неуклюже, доплыть до нового участка водорослей в лесу.
Относительная малоизвестность и недооценка рифа, вероятно, обусловлены, по крайней мере частично, недооцененными качествами определяющих его организмов: водорослей и других морских водорослей.
Это вещество, которое загрязняет гребные винты и общественные пляжи, обвивается вокруг ваших конечностей, если вы достаточно выносливы, чтобы плавать в холодных водах, где оно обитает.
В отличие от своих соседей-кораллов психоделического цвета на севере, большинство морских водорослей – их тысячи видов – имеют зеленый и коричневый цвет, а иногда и ярко-ржаво-красный цвет.
Многие их сожительницы одеты соответственно. Тем не менее, несмотря на столь скромный внешний вид, игнорирование и недооценка морских водорослей и сложных и важных экосистем, которые они поддерживают, было бы – и было – серьезной ошибкой.
Ламинария и другие морские водоросли не являются растениями. Это макроводоросли, объединенные в одну и ту же таксономическую группу, в которую входят амебы и слизевики, но сравнения неизбежны.
Как и растения, они фотосинтезируют.
У них есть листообразные структуры, называемые лезвиями, которые улавливают солнечный свет и преобразуют его в пригодные для хранения углеводы.
Корнеподобные структуры, называемые опорами, прикрепляют их ко дну. Стволообразные структуры, называемые ножками, тянут свои лезвия к солнцу, а гигантские водоросли растут с поразительной скоростью — 27 см в день.
И, как и простые растения, такие как папоротники, морские водоросли размножаются, выделяя споры в окружающую среду.
Хотя физиологическое сходство заметно, функциональное сходство между морскими водорослями и растениями гораздо важнее.
«Как деревья в тропическом лесу, морские водоросли являются основой их мира», — говорит Адриана Вержес, морской эколог из Университета Нового Южного Уэльса.
«Они поддерживают целые экологические сообщества», — объясняет она. «Сюда входят сотни видов, которые получают укрытие, пищу и среду обитания благодаря этим водорослям».
Среди многочисленных обитателей ГСР есть потусторонние животные, такие как гигантские каракатицы и водорослевые морские драконы, которые привлекают аквалангистов со всего мира.
Подводные леса рифа также являются домом для таких видов, находящихся под угрозой исчезновения, как серые акулы-няньки и пятнистая ручная рыба.
Не в последнюю очередь это экономически важные виды, в том числе лангусты и морские ушки – беспозвоночные, которые поддерживают два наиболее важных рыболовных промысла Австралии, совокупная стоимость которых составляет около 357 миллионов долларов в год. Для таких ученых, как Вержес и Джонсон, которые десятилетиями изучали морские водоросли и их сокращение, ценность этих экосистем неоспорима.
Частично эта ценность носит экономический характер, но большая часть внутренней ценности GSR заключается в поразительном разнообразии видов, которые он поддерживает.
И большая часть этого разнообразия уникальна. Согласно документу 2016 года, в котором приводились доводы в пользу признания и защиты рифа, 30–60% его видов не встречаются больше нигде на Земле.
Географическая изоляция – тот же фактор, который привел к появлению сумчатых млекопитающих – частично ответственен за обилие уникальных организмов в ГСР, пишут авторы.
Но такими же были и геологические и климатические условия региона – факторы окружающей среды, которые оставались здесь удивительно стабильными в течение 50 миллионов лет до промышленной революции.
Их рабочий день начался за несколько часов до восхода солнца. Когда густые, обнимающие океан листы холодного тумана ползли по докам в Пиратской бухте Тасмании, Саймон Уолли и Шейн Блумфилд надели дождевик, который не полностью высох за несколько дней до этого, и погрузили на лодку уже использованное снаряжение.
Небо и вода все еще были чернильными, когда они отправились проверять ловушки для омаров, которые бросили накануне днем, и неспокойная волна, казалось, была создана для того, чтобы подтолкнуть их обратно к берегу.
Но когда наконец взошло солнце, озарив теплым светом суровые, покрытые лесом скалы, окружающие залив, сцена быстро стала менее устрашающей. «Это прекрасное место, чтобы проснуться», — говорит Гиллиган.
Хотя Пиратская бухта почти невероятно живописна над ватерлинией и ниже, ее глубины вызывают все большее беспокойство. Когда Уолли и Блумфилд начали вытаскивать свои горшки, они обнаружили, что внутри ютились южные скальные омары, хотя их было меньше, чем они ожидали, и они были меньше.
Однако в ловушках также содержалось несколько восточных скальных омаров, тепловодного вида, который никогда раньше не заходил на юг Тасмании. Их улов был отражением меняющегося промысла.
Исследование, проведенное в 2015 году учеными Университета Тасмании, показало, что личинки южного лангуста добиваются значительно большего успеха в поселении и более низкого уровня нападения хищников, когда они приземляются в лесах из водорослей, а не в бесплодной среде обитания.
Неудивительно, что местные омары Тасмании стали менее многочисленными, поскольку леса из водорослей исчезли. И хотя более теплые воды позволили восточным лангустам проникнуть в этот регион, этот вид также испытывает трудности в деградированной среде обитания.
Лов омаров — не единственная отрасль, страдающая от потепления океана. В последние десятилетия промысел морских ушек на юге Австралии еще сильнее пострадал от изменения климата.
При нахождении в более теплой, чем обычно, воде у черногубого морского ушка наблюдается более высокий уровень метаболизма и меньшие запасы энергии, чем обычно, что делает их менее устойчивыми к стрессу. Продолжительная океаническая волна тепла в 2015 и 2016 годах унесла жизни многих тысяч морских ушек вдоль южного и юго-восточного побережья Тасмании.
Более того, по мере того, как леса из водорослей сокращаются, а поедающие водоросли ежи становятся все более распространенными, морское ушко подверглось дополнительному удару, вызванному изменением климата. Моллюскам стало труднее добывать пищу (поскольку их основной пищей являются ламинарии), и внезапно возникла гораздо большая конкуренция за ограниченное количество калорий. Это соревнование, которое морские ушки редко выигрывают.
Полевые эксперименты показали, что, когда длинноиглые ежи проникают в лес водорослей, морские ушки убегают, ища укрытие в расщелинах и трещинах, где их способность питаться ограничена.
Первый длиннохвостый Морской еж был обнаружен на Тасмании в 1978 году. С тех пор этот вид, которому для нереста требуется температура воды не ниже 12°C, размножился примерно до 20 миллионов особей на Тасмании.
«Продолжающееся изменение климата делает регион все более и более благоприятным для длинноиглых морских ежей», — говорит ученый из Университета Тасмании доктор Скотт Линг, который в 2016 и 2017 годах руководил масштабными исследованиями, направленными на отслеживание распространения захватчиков.
К моменту завершения его исследования ежи уже превратили около 15% восточного побережья Тасмании в пустоши, которые он называет «подводными пустынями, лишенными другой морской жизни». По его прогнозам, в отсутствие какого-либо вмешательства эти пустоши удвоятся в размерах в течение следующих двух лет, занимая почти треть береговой линии.
Линг и другие тестируют и внедряют широкий спектр стратегий по смягчению последствий стихийных бедствий, стремясь избежать этого тревожного результата. Их усилия охватывают диапазон от lo-tec (привлечение морских ушек и дайверов-волонтеров для ручного извлечения ежей из зарослей водорослей и развитие промысла икры ежей) до hi-tec (испытание подводного дрона, который может автономно обнаруживать и уничтожать ежей).
По иронии судьбы, наиболее многообещающим инструментом в их арсенале может стать вид, который борется вместе с черногубым морским ушком: южный каменный омар. На Тасмании крупные каменные омары являются основными хищниками длинноиглых морских ежей и – там, где их популяция здорова – они могут быть весьма эффективными охранниками леса из водорослей.
Полевые исследования показали, что даже после того, как инвазивные ежи прибыли в этот район, мощная популяция каменных омаров может предотвратить образование бесплодных территорий.
Ученые теперь выступают за снижение ограничений на вылов каменных омаров в коммерческих и рекреационных целях и запустили программу выращивания в неволе, призванную увеличить популяцию омаров на востоке Тасмании.
В совокупности эти усилия могут дать последним оставшимся гигантским лесам водорослей и ценному рыболовству, которое они поддерживают, реальный шанс на выживание. Но решения проблемы ежей будет недостаточно для поддержки этой борющейся экосистемы.
Помимо усилий по защите сохранившихся остатков ламинарии, ученые также работают над разработкой стратегии восстановления бесплодной среды обитания в условиях продолжающегося изменения климата. От Сиднея до южной оконечности Тасмании они начинают возвращать водоросли и другие виды морских водорослей в деградировавшую среду обитания.
Четыре года назад, Крейг Джонсон и его коллеги из Университета Тасмании предприняли амбициозную попытку пересадить здоровую обыкновенную водоросль на более чем гектар бесплодного морского дна между островом Мария и восточной частью материковой части Тасмании, кропотливо закрепив 500 взрослых особей на 28 участках искусственного рифа.
В течение 18 месяцев они следили за этими участками, изучая рост и успех размножения водорослей и документируя присутствие других организмов, привлеченных в их рукотворную среду обитания. Их результаты подчеркивают важность водорослей как инженера экосистемы и дают важную информацию для любых будущих крупномасштабных усилий по восстановлению деградировавшей среды обитания водорослей.
В течение шести недель пересаженные участки водорослей, пересаженные командой, были заполнены самыми разными животными и другими видами водорослей.
Во время мониторинга погружений ученые часто наблюдали замечательные наблюдения за дикой природой, например, взаимодействие между маори и осьминог и армия крабов-пауков.
«Это очень напоминало фразу из фильма: «Если вы это создадите, они придут», — говорит доктор Кейн Лейтон, исследователь, работающий с Джонсоном.
Каждый участок трансплантации привлекал разнообразные виды, но не все тестовые леса были одинаково успешными, когда дело касалось поддержки будущих поколений водорослей.
«Одна из основных вещей, которые мы узнали, — это то, что существует критический минимальный размер и плотность участка, которые должны существовать, чтобы участки водорослей были самоподдерживающимися», — говорит Лейтон. «Молодые водоросли борются за выживание там, где взрослых водорослей недостаточно – и мы думаем, что это происходит потому, что взрослые водоросли помогают снизить экологический стресс, такой как яркий свет и седиментация».
Чтобы быть осуществимыми и эффективными, будущие усилия по восстановлению водорослей должны быть самодостаточными. Основываясь на своей работе с обыкновенными водорослями, ученые теперь знают, по крайней мере, часть того, что потребуется для достижения этой цели.
Другие локальные усилия по восстановлению по всему ГСР пополнили этот массив знаний. Недалеко от Сиднея группа под руководством Адрианы Вержес пересадила самоподдерживающиеся популяции других некогда многочисленных, но сейчас сокращающихся видов морских водорослей. Эту операцию она назвала операцией «Раки».
Плодородные взрослые ракообразные, которые ее команда прикрепила к участкам бесплодного морского дна несколько лет назад, теперь исчезли, но их потомство процветает и распространяется, колонизируя новые территории.
Как и Лейтон и Джонсон, Вержес поняла, что минимальные размеры заплаток имеют решающее значение для успеха, отчасти для того, чтобы помочь ее трансплантатам противостоять давлению травоядных животных, таких как ежи. Примечательно, что она также узнала, как увеличить скорость размножения ракообразных до уровня, значительно более высокого, чем на естественных рифах.
«Мы считаем, что одна из причин, почему наши восстановленные участки ракообразных имеют такие впечатляюще высокие темпы воспроизводства, связана с самим процессом восстановления», — говорит Вержес. «Известно, что процесс извлечения морских водорослей из воды, выдерживания их сухими в течение 1–2 часов, а затем повторного погружения в океан стимулирует выделение яйцеклеток и сперматозоидов».
Большинство ученых указывают на загрязнение воды в Сиднее во время быстрого роста города как на причину сокращения численности ракообразных в этом районе.
В городе улучшилось качество воды, поэтому Вержес пересаживает морские водоросли в относительно здоровую среду.
Южнее, где последствия изменения климата уже ощущаются – и, по прогнозам, будут особенно серьезными в будущем – такие ученые, как Джонсон и Лейтон, не могут позволить себе такой роскоши.
По словам Лейтона, невозможно изменить эти климатические условия в краткосрочной перспективе, поэтому им необходимо сосредоточиться на пересадке водорослей, устойчивых к более теплым и бедным питательными веществами водам.
В ноябре Университет Тасмании и Климатический фонд запустили новую инициативу по выявлению и выращиванию особей гигантских водорослей, которые лучше адаптированы к потеплению океана.
Команда, в которую входят Джонсон и Лейтон, планирует выращивать эти экземпляры «супер-ламинарии» на тестовых участках площадью 100 квадратных метров, вручную удаляя приближающихся ежей, чтобы ограничить их ущерб. На своих участках они будут искать людей, способных противостоять прогнозируемым будущим условиям региона.
Тот факт, что 95% гигантских лесов водорослей на востоке Тасмании уже исчезли, может сделать их усилия тщетными. Но в остальных 5% ученые видят надежду.
«Примечательно, что оставшиеся 5% особей, которые разбросаны вдоль побережья в виде отдельных особей водорослей или, очень редко, небольшими участками, кажутся вполне здоровыми», — говорит Лейтон.
«И поэтому мы надеемся, что сможем идентифицировать и культивировать генотипы, устойчивые к теплой воде, из этих остатков гигантских водорослей и использовать их в качестве основы для эффективных и широкомасштабных усилий по восстановлению».
Обращение вспять изменения климата является окончательным решением проблемы деградации, которую испытывают эти ценные экосистемы.
но инновационные подходы к восстановлению могли бы, по крайней мере, выиграть им – и нам – драгоценное время.
