Когда-то ярко окрашенные и изобилующие жизнью, многие коралловые рифы вокруг планеты теперь обесцвечены и бесплодны благодаря состоянию, называемому обесцвечиванием кораллов. Их обесцвеченные, обесцвеченные рифы стоят как скелеты вдоль мировых береговых линий, от Австралии и Мадагаскара до Персидского залива и Карибского моря.
Но обесцвечивание кораллов - это гораздо больше, чем эстетическая потеря. Это экологический индикатор: предзнаменование голодающих животных, разрушающаяся экосистема океана и разрушительные изменения в глобальном климате. Повышение температуры океана является основной причиной. Но прежде чем мы сможем понять, почему эти красивые коралловые экосистемы в настоящее время подвергаются риску, мы должны сначала понять, как они приобрели свой сияющий цвет.
Как кораллы получают свой цвет?
Коралловые рифы состоят из полипов, маленьких бесцветных животных, которые имеют мешковидное тело с ротовидным отверстием и корону из жгучих щупалец. Коралловый риф состоит из множества отдельных полипов, функционирующих вместе как одно целое.
Сами полипы прозрачны. Коралловые рифы получают свой цвет от крошечных существ, обитающих в полипах: водоросли, называемые зооксантеллами.
Кораллы и зооксантеллы поддерживают взаимовыгодное партнерство, известное как симбиоз. Коралл обеспечивает водорослям укрытие, доступ к солнечному свету и другим ресурсам, необходимым для фотосинтеза. Водоросли, в свою очередь, делят питательные вещества, полученные в результате фотосинтеза, с кораллами. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), до 90 процентов питательных веществ, которые производят водоросли, передаются их кораллам-хозяевам.
Почему кораллы отбеливают?
Под воздействием окружающей среды сложное партнерство водорослей и кораллов становится бесполезным. Такие факторы, как изменение температуры, загрязнение окружающей среды и чрезмерный вылов рыбы, могут дестабилизировать отношения и заставить кораллы изгонять водоросли. Как только водоросли исчезли, через прозрачную ткань виден ярко-белый экзоскелет коралла с карбонатом кальция, отсюда и название «обесцвечивание кораллов».
По данным NOAA, повышение температуры моря, вызванное глобальным потеплением, стало самой большой опасностью для коралловых рифов. Пики температуры всего от 1,8 до 3,6 градусов по Фаренгейту (1-2 градуса по Цельсию) могут вызвать массовые обесцвечивания, которые затрагивают от десятков до сотен миль кораллового рифа. Этот тип теплового стресса затронул 70 процентов мировых коралловых рифов в период с 2014 по 2017 год.
Обесцвечивание кораллов происходит постепенно, говорит Рубен Торрес, морской ученый и основатель некоммерческой группы по сохранению океана в Риф Чек, Доминиканская Республика. Когда температура воды поднимается выше зоны комфорта коралла, водоросли начинают уходить, и коралл становится бледнее, пока не исчезнут все водоросли.
«Как только водоросли исчезают, они теряют свой источник энергии», - сказал Торрес. «Они в основном умирают от голода».
Отбеленные кораллы еще живы, но без водорослей кораллы уязвимы. У них меньше энергии и они более подвержены болезням. Если температура воды остается высокой в течение нескольких дней или недель, согласно NOAA, обесцвеченный коралл начнет отмирать. Если температура воды возвращается к нормальной, кораллы могут в конечном итоге восстановить водоросли и их цвет, но даже самым быстрорастущим кораллам требуется 10-15 лет, чтобы полностью восстановиться, согласно исследованию 2013 года, опубликованному в журнале Science.
«Раньше мы думали, что отбеливание происходит раз в столетие», - говорит Дейв Воган, биолог из Международного центра исследований и восстановления коралловых рифов Элизабет Мур во Флориде. «У Кораллов будет 100 лет, чтобы выздороветь», - сказал он. «Но потом, в 70-х годах было одно обесцвечивание, два в 80-х, а теперь - 12 за последние 14 лет».
Повышение параллелей обесцвечивания кораллов приводит к повышению температуры атмосферы и океана. Согласно исследованию NASA, в период между 2016 и 2017 годами - двумя самыми жаркими годами в истории - половина Большого Барьерного рифа погибла в результате обесцвечивания, вызванного высокими температурами моря, сообщается в исследовании, опубликованном в 2018 году в журнале Nature.
Щепка надежды
Перспективы кораллов мрачны, но не совсем безнадежны. Согласно оценке ООН, проведенной в 2017 году, естественные рифы не будут длиться до 21-го века, если изменение климата будет оставаться неизменным. Поскольку планы по сокращению глобальных выбросов углекислого газа не действуют с такой скоростью, чтобы спасти рифы, некоторые ученые делают еще один шаг к сохранению сообществ кораллов, оказывая им поддержку.
Вон и его коллеги исследуют коралловые рифы, которые пережили обесцвечивание, чтобы найти выживших. Затем исследователи выращивают эти конкретные кораллы в лаборатории, чтобы лучше понять, что делает их более устойчивыми. Воган сказал, что надеется вырастить кораллы, которые могут противостоять сегодняшним условиям - и более теплым условиям завтрашнего дня - и затем посадить их на естественные рифы, чтобы сделать рифы более прочными.
«Некоторые кораллы не поражаются и не приходят в норму быстрее, поэтому они не заболевают и не умирают от голода», - сказал Воган. «Если мы сделаем больше из них, мы сделаем более устойчивый риф».
Другие исследователи заняты скрещиванием различных видов устойчивых кораллов, чтобы разработать так называемые суперкоралы, которые имеют еще больше шансов на выживание при изменении климата. Оба типа эластичных кораллов были выращены в питомниках и успешно посажены обратно в океан, но только на экспериментальном уровне. Теперь ученые стремятся посадить растения в гораздо больших масштабах, сказал Воган. Восстановление рифа крайне необходимо во всем мире, но это не будет дешевым, сказал он.
Первые несколько лет выращивания и посадки кораллов имеют высокую стоимость и низкую урожайность. По словам Вогана, выращивание и выращивание одного коралла может стоить от 25 до 200 долларов. Риф размером с футбольное поле содержит более 10000 отдельных кораллов; это 2 миллиона долларов на восстановление небольшого рифа.
Однако через четыре-пять лет производство увеличивается, а цена за коралл падает. Сегодня лаборатория Вогана выращивает и сажает каждый коралл за 10 долларов, и он сказал, что в масштабе это число может упасть до 2 долларов за коралл, каждый твари стоит столько же, сколько чашка кофе.
Итак, какова стоимость восстановления мировых рифов? Вон подсчитал (это исчисляется миллиардами), но он сказал, что лучше спросить: «Какова цена, если мы этого не сделаем?»
Коралловые рифы действительно стоят того?
Независимо от того, сколько стоят эти попытки по спасению, морские биологи утверждают, что спасение коралловых рифов крайне необходимо как по биологическим, так и по экономическим причинам.
Коралловые рифы покрывают только 1 процент дна океана, но, по оценкам Смитсоновского института, до 25 процентов морской флоры и фауны зависят от этих рифов в поисках пищи и укрытия. Другими словами, коралловые рифы составляют основу самой разнообразной экосистемы океана. Таким образом, хотя термин «обесцвечивание кораллов» относится к явлению, затрагивающему только одну группу близкородственных видов, их гибель разрушает всю среду обитания.
Люди также имеют огромную долю в здоровых коралловых рифах. Согласно исследованию 2017 года, опубликованному в журнале «Морская политика», туризм, связанный с рифами, приносит мировой экономике 35 миллиардов долларов.
Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, рифы также помогают защищать береговые линии, особенно в условиях сегодняшних все более сильных тропических штормов, предотвращая ущерб от наводнений на уровне 4 миллиардов долларов в год. В том же исследовании сделан вывод, что разрушение этих рифов в результате обесцвечивания и обрушения обойдется США в 100 миллионов долларов в год в качестве дополнительного ущерба от наводнения. Такие страны, как Индонезия и Филиппины, пострадают еще сильнее, что приведет к ежегодному ущербу в размере более 600 миллионов долларов.
Спасение коралловых рифов является пугающим, но альтернатива катастрофическая, сказал Воган. Он нацелился на то, чтобы посадить 1 миллион кораллов, прежде чем уйти в отставку. Он посадил TKHOWMANY до сих пор. Начиная с января 2019 года, он предпринимает глобальные усилия по восстановлению рифов в рамках своей инициативы «Расти миллион кораллов», в рамках которой он путешествует по всему миру, обучая и консультируя клиентов о том, как восстанавливать близлежащие рифы. Как видит Воган: «Есть надежда».
Дальнейшее чтение:
