Как изоляция помогает коралловым рифам восстанавливаться

Коралловые рифы по всему миру находятся под давлением множества угроз. Развивающаяся газовая промышленность — например, недалеко от Гладстона — одна из самых новых из них. Загрязнение, осаждение, ухудшение качества воды и чрезмерный сбор урожая — среди других текущих проблем.

В долгосрочной перспективе глобальное изменение климата рассматривается как дополнительная зловещая угроза жизнеспособности тропических коралловых рифов.

Чтобы узнать больше о том, как изменение климата повлияет на коралловые рифы, мы с коллегами потратили несколько лет на изучение устойчивости коралловых сообществ на рифе Эшмор на северо-западе Австралии.

Наши исследования показывают, что изоляция от прибрежных влияний улучшила способность кораллов восстанавливаться после климатических нарушений. Проще говоря, кораллы, обитающие дальше от берега, могут лучше восстанавливаться после климатических изменений, чем кораллы, живущие ближе к побережью.

Наша миссия — делиться знаниями и принимать решения.
Обесцвечивание является явным признаком стресса у кораллов и возникает, когда отношения между кораллами и одноклеточными водорослями (называемыми симбионтами динофлагеллят) нарушаются. Без питательных веществ, обеспечиваемых водорослями (посредством фотосинтеза), коралл-хозяин умирает от голода.

Эта поломка обычно вызвана экстремальными условиями окружающей среды, такими как:

чрезмерное потепление или охлаждение
чрезмерный уровень света / ультрафиолета
чрезмерное воздействие ветра (например, во время отлива).
Обесцвеченные кораллы менее «пригодны» и с гораздо большей вероятностью заболеют или погибнут.

Обесцвечивание кораллов уже привело к массовой гибели кораллов во всем мире. Обесцвечивание кораллов — естественная реакция на колебания окружающей среды. Но это катастрофическая проблема, когда целые сообщества кораллов одновременно подвергаются стрессу в результате массового обесцвечивания.

В последнее десятилетие стало ясно, что некоторые виды и некоторые рифы более восприимчивы к явлениям массового обесцвечивания, чем другие. Чаще всего больше всего страдают рифы, расположенные ближе всего к городским центрам.

Зои Ричардс. Авторское право Австралийский музей
Например, после массового обесцвечивания 1998 года, которое, как считается, было связано с необычно высокими температурами океана, пострадали 67% прибрежных рифов Большого Барьерного рифа.

Многие из этих рифов так и не восстановились. Ущерб был усугублен недавно наводнением пресной водой, загрязнителями, наносами и двумя сильными циклонами, которые обрушились на риф прошлым летом.

По всем этим причинам рифы, изолированные от городских центров, могут служить критически важным убежищем для выживания кораллов.

С другой стороны, изолированные прибрежные коралловые рифы могут быть гораздо более восприимчивыми к климатическим нарушениям (по сравнению с прибрежными рифами). Поскольку поблизости нет других рифов, нет источника коралловых «личинок» для пополнения поврежденных рифов.

Чтобы проверить эти теории, мы изучили изменение кораллового покрова и относительной численности коралловых родов за четырехлетний период (с 2005 по 2009 год) в Национальном заповеднике «Риф Ашмор». Риф Ашмор серьезно пострадал от массового обесцвечивания 1998 года.

Мы увидели, что покрытие твердых кораллов увеличилось втрое на всех защищенных и открытых участках рифа с примерно 10% в 2005 году до примерно 30% в 2009 году. Мы также увидели, что покрытие мягких кораллов удвоилось с примерно 4% в 2005 году до примерно 7. % в 2009 г. Мы обнаружили значительные сдвиги в составе твердых кораллов.

Наши результаты показывают, что, вопреки ожиданиям, восстановление кораллов может быть быстрым в изолированных местах. Предположительно, это происходит за счет самовоза (когда выжившие кораллы повторно засеивают популяцию, а не новые личинки кораллов попадают на риф из соседних мест) и снижения воздействия таких факторов, как загрязнение прибрежных районов.

Наше исследование имеет важное значение для устойчивости экосистемы.
Хотя во многих рифовых системах наблюдается систематическое сокращение живого кораллового покрова и беспрецедентные темпы утраты биоразнообразия, это исследование показало устойчивый рост численности живых кораллов на рифе Ашмор.

Типы кораллов, укрытие которых увеличилось на рифе Эшмор, включают кораллы оленьего рога (кораллы с ветвистой структурой). Это изменение существенно усложнило риф и, вероятно, приведет к положительным последствиям для биоразнообразия, связанного с кораллами, в будущем.

Важно отметить, что изолированные рифы не защищены от усиливающихся последствий глобального изменения климата. Более того, долгосрочная судьба изолированных рифов (таких как риф Эшмор) будет зависеть от повторяемости и серьезности серьезных нарушений относительно ожидаемых темпов восстановления.

Мы можем уменьшить серьезность и географические масштабы антропогенных нарушений кораллов, например, за счет защиты водосборных бассейнов для предотвращения эрозии почвы и уменьшения количества загрязняющих веществ, попадающих в водные пути.

Это внесет значительный вклад в помощь коралловым сообществам в восстановлении после экстремальных климатических явлений.

Соавтором этой статьи является доктор Даниэла Чеккарелли, морской консультант из Магнитного острова.