В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Института морской биологии Гавайев (HIMB) при Гавайском университете (UH) в Маноа показали, что, вопреки большинству прогнозов, коралловые рифы не обречены на гибель, они имеют потенциал для сохранения и адаптации с течением времени, если ограничить выбросы углерода и устранить местные стрессовые факторы.
В лаборатории, расположенной на острове рядом с коралловыми рифами, исследователи HIMB создали 40 экспериментальных систем, известных как «мезокосмы», которые имитировали разнообразие и среду кораллового рифа в дикой природе. Мезокосмы включали в себя 8 наиболее распространенных видов гавайских кораллов, рифовый песок, камни и множество существ, которые помогли представить одну из самых разнообразных экосистем на планете. В течение двух лет команда подвергала мезокосмы различным сценариям повышения температуры, кислотности или сочетания обоих стрессовых факторов в океане, чтобы узнать, как рифовые сообщества отреагируют на будущие климатические изменения.
«Мы включили в исследование наиболее распространенные на Гавайях виды кораллов, которые составляют около 95% кораллового покрова на гавайских рифах, а также многие из кораллов в Тихом и Индийском океанах», – объясняет автор исследования Кристофер Джури. «Осознание того, как эти виды реагируют на изменение климата, позволит лучше понять, как будут меняться рифы со временем, и как нужно распределять ресурсы, планировать будущее».
Рифовые структуры формируются со временем в результате процесса, известного как «кальцификация», когда отдельные коралловые организмы – полипы – строят свой собственный скелет, выделяя соль, карбонат кальция, который превращается в известняк. Коралловые рифы подвергаются естественной эрозии различными видами, и если баланс между производителями и разрушителями рифов нарушится, кораллы могут исчезнуть, и огромному разнообразию видов, обитающих на рифах, будет негде жить.
Исследовательская группа контролировала уровень температуры и кислотности в мезокосмах, измеряла реакцию на кальцификацию всех видов кораллов, рифовых сообществ и биоразнообразие этих систем. Результаты оказались совершенно неожиданными.
«Экспериментальные рифовые сообщества сохранились в виде новых рифов, а не разрушились», – делится Юри, соавтор работы. «Это был очень удивительный результат, поскольку почти все прогнозы будущего рифов предполагают, что кораллы должны были почти полностью погибнуть, рифовые сообщества – подвергнуться чистому растворению карбонатов, а биоразнообразие – рухнуть. Но ничего этого не произошло».
«Вместо того чтобы сосредоточиться на одном или двух видах в отдельности, мы включили в исследование все виды рифов – от микробов до водорослей, беспозвоночных и рыб – в реалистичных условиях, в которых они могли бы существовать в природе», – отмечает Роб Тунен, соавтор исследования. «Такие эксперименты в мезокосмах помогают понять, как будут меняться коралловые рифы с течением времени».
Полученные результаты свидетельствуют о том, что сохранение кораллов в меняющемся мире возможно, но для этого необходимы срочные меры. Признание того, что кораллы не обречены, если мы примем соответствующие меры в связи с изменением климата и местными стрессовыми факторами, усиливает необходимость достижения этих целей. В условиях возможного будущего потепления и закисления океана сообщества коралловых рифов существенно изменятся, но вряд ли разрушатся.
Коралловые рифы – одни из самых разнообразных экосистем на планете, они обеспечивают жизнь сотен миллионов людей по всему миру. Поскольку наша планета стремительно меняется беспрецедентным образом, рифы находятся под серьезной угрозой из-за потепления и закисления океана. Данное исследование показывает, что при принятии эффективных и своевременных мер по смягчению последствий изменения климата коралловые рифы будут продолжать изменяться, но глобального рифового коллапса все еще можно избежать.
[Фото: Andre Seale / University of Hawaiʻi at Mānoa]