Koska valtameret kasvavat lämpimämmiksi ja happamiksi, tutkijat kehittävät uusia strategioita meren sademetsien pelastamiseksi.

Koralliriutat ovat maan kauneimpia ekosysteemejä - "kultasepänvyö, joka on planeetan keskellä", Oceanographer Sylvia Earlen sanoissa. Ne ovat myös erittäin arvokkaita. Riutat peittävät alle kymmenesosan merenpohjan 1-prosentista, mutta tukevat enemmän kuin 800-lajia koralli- ja 4,000-kalalajeja. Ne ovat kutualueita, rannikkoalueiden puskureita myrskyjä vastaan ​​ja tuottoisaa matkailua. Mukaan joitakin arvioita, niiden tarjoamat palvelut ovat arvoltaan jopa $ 30 miljardia vuodessa.

Näiden etujen vahingoksi koralliriutat ovat kuitenkin heikentyneet 1970-luvulta lähtien inhimillisten vaikutusten kasaadissa. Ylikalastus häiritsee heidän monimutkaisia ​​yhteisöjään, joissa on suuria saalistajia, pienempiä saalislajeja ja "laiduntajia", kuten papukaijoja ja siiloja, jotka puhdistavat suuret levät koralleista. Rannikkokehityksen ruoppaus pilvi vettä sedimentillä, estää auringonvaloa ja kuluttaa happea. Levien massiivinen kukinta, jota ravintoaineiden avulla ruokitaan maatilan valumassa ja jätevesissä, tukahduttavat koralleja. Patogeenit, mahdollisesti leviävät maailmanlaajuisen merenkulun kautta, tappavat korallit ja siilit.

Nyt kasvavat hiilidioksidipitoisuudet ilmakehässä aiheuttavat merivesien lämpenemistä ja tekevät niistä happamiksi. Lämmin vesi aiheuttaa valkaisutapahtumia, joissa korallipolyyrit poistavat mikroskooppisia leviä, jotka elävät kudoksissaan ja ravitsevat niitä. Levät tarjoavat korallinvärin, joten riutat muuttuvat valkoisiksi. Korallit voivat toipua, mutta prosessi korostaa ja voi tappaa heidät. Happamoituminen, joka tapahtuu, kun merivesi imee CO2ia ilmakehästä, vähentää korallien käytettävissä olevan karbonaatin määrää luurankojensa rakentamiseksi, joten riutat kasvavat hitaammin ja heikentyvät.

"Yritämme torjua viestiä, että kaikki korallit on tuomittu." - Ruth Gates

Mutta riutta-asiantuntijat eivät anna periksi. Jotkut tunnistavat ominaisuuksia, joiden avulla tietyt korallit sietävät lämpenemistä ja happamoitumista. Toiset hoitavat koralleja kukoistamaan muuttuneissa valtamerissä, kuten urheilijat harjoittavat kilpaillaan korkeissa korkeuksissa tai ankara sää.

"Yritämme torjua viestiä, että kaikki korallit ovat tuomittuja", sanoo Ruth Gates, Havaijin yliopiston meribiologian instituutin tutkimusprofessori. "Korallit ovat kehittyneet maapallolla miljoonia vuosia, ja he ovat selviytyneet hyvästä syystä."

Kestävyyden parantaminen

Jotkut asiantuntijat sanovat, että lämpeneminen ja happamoituminen saavat liian paljon huomiota ja että paikalliset jännitykset ovat kiireellisempiä.

"Ilmastonmuutos on vain puolet tarinasta", sanoo Jeremy Jackson, Kalifornian Scrippsin Oceanography-instituutin merellisen biologisen monimuotoisuuden ja säilyttämiskeskuksen entinen johtaja. Jackson oli raportin toimittaja julkaisi heinäkuussa Global Coral Reefin seurantaverkosto se löysi laajan vaihtelun riutta-alennuskertoimissa kaikkialla Karibialla 1970: ien jälkeen.

Vaikka korallit olivat vähentyneet yli 50 prosenttiosuudella, koska maat, jotka rajoittivat kalastusta, rannikkokehitystä ja matkailua, kuten Bermuda, kärsivät paljon vähemmän korallihäviötä kuin ne, jotka eivät onnistuneet ottamaan käyttöön vastaavia tarkastuksia, kuten Jamaika. Terveet riutat haalistivat hirmumyrskyjä ja valkaisutapahtumia helpommin kuin liikakalastus ja veden saastuminen.

”Ironista kyllä, Yhdysvallat viettää paljon rahaa koralliriuttojen seurantaan, mutta ei tee paljon suojellakseen niitä”, Jackson sanoo. "Strategiamme näyttää katsovan heitä, kunnes he kuolevat."

Elokuun lopulla Yhdysvaltojen kansallinen Oceanografinen ja ilmakehän hallinto otti ensimmäisen askeleen kohti tätä muutosta 20-korallien luokittelu uhanalaisille lajeille. Luettelo merkitsee sitä, että muiden liittovaltion virastojen on kuultava NOAA: ta ennen kuin ne rahoittavat tai hyväksyvät toimia, jotka vaikuttavat näihin koralleihin, kuten energiahankkeisiin, pilaantumislupiin, ruoppaukseen, veneliikenteeseen tai sotilaalliseen toimintaan. NOAA tekee yhteistyötä valtioiden ja yhteisöjen kanssa korallien suojelemiseksi sellaisilla strategioilla, kuten maaperän saastumisen vähentäminen ja laboratorioissa kasvatettujen korallien siirtäminen pilaantuneiden riuttojen elvyttämiseksi.

Eloonjääneiden suosiminen

Lämpenemisen ja happamoitumisen torjumiseksi tiedemiehet pyrkivät ymmärtämään, miksi jotkut korallit voivat toipua näistä jännityksistä helpommin kuin toiset. Vastaus on jonkin verran korallien genetiikan ja niiden suhteiden välillä niiden kudoksissa elävien mikroalojen kanssa, jotka antavat heille ruokaa.

Jonkin sisällä julkaistu tutkimus Global Change Biology heinäkuussa Ohio State Universityn biogeokemistin Andréa Grottolin johtamat tutkijat panivat terveen korallin yhdeksästä meksikolaisesta riutasta kahden vuoden välein. Tämä prosessi simuloi olosuhteita, joita Karibialla voi esiintyä heti 2030in mukaan nykyisten ennusteiden mukaan.

Osa heidän havainnoistaan ​​oli yllättävää. Porites astreoides- ensimmäinen valkaisu vaikutti maltillisesti keltaiseen koralliin, joka kasvaa joissakin Karibian osissa, mutta se ei toipunut täysin toisensa jälkeen. Muut tyypit osoittivat enemmän kykyä toipua toistuvien valkaisujen jälkeen.

 "Haluaisin nähdä uudelleentarkastelun siitä, kuinka määritämme riuttoja, jotka ovat suojelun arvoisia." - Andréa Grottoli "Tärkeää oli korallien energiavarojen, varsinkin varastoitujen lipidien koko", Grottoli selittää. "Kun nälkäämme, kehomme aineenvaihduntaa rasvassa, ja muut elävät tekevät saman." Korkeat rasvavarannot auttoivat koralleja selviytymään, kunnes he saivat uusia symbioottisia leviä. Tutkimus osoitti myös, että useiden levälajien kanssa kykenevät yhteistyökykyiset korallit kykenivät parantumaan.

Grottoli sanoo, että tällaisia ​​havaintoja voitaisiin käyttää suojelemaan merialueita alueilla, joilla olosuhteet suosivat joustavia korallilajeja. ”Haluaisin nähdä uudelleen, miten määritämme riutat, jotka ovat arvokkaita suojella”, hän sanoo. ”Sinun on tiedettävä, miten koralli-lajit käyttäytyvät ja reagoivat stressiin ennustamaan, tulevatko he selviytymään.”

Super-Korallit

Havaijin yliopistossa Gates pyrkii myös tunnistamaan koralleja, jotka kestävät ilmaston rasituksia. Lokakuussa 2013 hän ja Madeleine van Oppen, Australian meritieteiden instituutin vanhempi tutkija, voitti Paul G. Allen Family Foundationin sponsoroiman kilpailun jotka etsivät strategioita meren happamoitumisen korjaamiseksi. Gates ja van Oppen aikovat kehittää koralleja, jotka ovat erittäin kestäviä ilmasto-ominaisuuksille, ja käyttävät niitä monien paikkojen uudelleenrakentamiseen, mukaan lukien kuolleen riutan Havaijilla ja konkreettisen keinotekoisen riutta.

Näiden superkorallien kehittämiseksi he käyttävät kolmea työkalua. Ensimmäinen on epigeneettinen muutos - geenifunktion muutokset, jotka tapahtuvat, kun tietyt organismin geneettisen koodin osat kytketään päälle tai pois ympäristön vihjeiden perusteella. ”Me tuomme koralleja, jotka jo tiedämme olevan vankkoja laboratorioon ja altistavat heille olosuhteet, joita he todennäköisesti kohtaavat muuttuneissa valtamerissä: Lisämme veden lämpötilaa tai alentaa sen pH-arvoa, sitten palautamme sen lähtökohtaan, joskus yhdistelmä ”, sanoo Gates. ”Harjoitus voi ottaa käyttöön nopeasti mukautuvia epigeneettisiä reittejä, jotka kannustavat näitä korkealuokkaisia ​​tekijöitä olemaan parhaita.”

Toiseksi tutkijat muuttavat korallien symbioottisia parit mikroalojen kanssa. ”Jotkut symbionit liittyvät aina erittäin kestäviin koralleihin, joten näemme, voimmeko esitellä ne koralleille, joiden symbionit ovat samanlaisia. Symbiontit ovat korallien ruokalähteitä, ja vahvat ovat erittäin hyviä ruoka- tehtaita, Gates sanoo. Kolmas työkalu on valikoivasti kasvattaa kestäviä koralleja ja jäädyttää niiden siittiöitä, biopankkitoiminnan kasvua vastustuskyvyssä.

Jotkut tilit sanovat, että Gates ja van Oppen luovat "design-riuttoja", mutta Gates on eri mieltä.

”Koralliriutat muuttuvat nopeammin kuin korallit voivat löytää toisiaan ja sopeutua luonnollisesti. Se on aikaongelma. Niinpä nopeutamme yksilöiden kykyä tavata ja lisääntyä ”, hän sanoo. ”Luultavasti se tapahtuisi luonnollisesti hyvänlaatuisissa olosuhteissa, mutta korallit kuolevat pois, yhteydet rikkoutuvat, ja siittiöt ja munat eivät tavata yhtä helposti. Voimme katsoa, ​​että ongelma pahenee, tai ehdottaa jotain, mikä vaikuttaa. "

Ajatus on joillakin tavoin analoginen tuettu maahanmuutto eläimille ja kasveille maalla. Molemmissa tapauksissa ilmastonmuutos muuttaa ekosysteemejä nopeammin kuin organismit voivat kehittyä. Lopullinen ratkaisu on kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen, mutta lyhyellä aikavälillä lajien mukauttaminen auttaa lieventämään vahinkoa.

Tämä artikkeli on alun perin ilmestynyt Ensia

kirjailijasta

Jennifer Weeks on Massachusettsin freelance-toimittaja, joka kirjoittaa ympäristöstä, tieteestä ja terveydestä. Hänen tarinansa ovat ilmestyneet Tutustu, liuskekivi, Boston Globe -lehti, The Daily Climate ja monia muita julkaisuja. Aiemmin hän työskenteli kongressihenkilöstön, lobbaajan ja julkisen politiikan analyytikkona.

Suositeltava kirja:

Maailma on sininen: kuinka kohtalomme ja valtameren on yksi
esittäjä (t): Sylvia Earle.

Tämä kirja, joka liittyy National Geographicin kunnianhimoiseen 5-vuoden valtamerialoitteeseen, jossa keskitytään liikakalastukseen, on kirjoitettu National Geographic Explorer-in-Residence Sylvia Earlen saatavilla olevaan vielä kovaan ääneen. Pakottavien henkilökohtaisten tarinoiden avulla hän asettaa valtameren nykyisen ja tulevan vaaran ja elämän sen näkökulmasta laajalle yleisölle.

Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.