Микроорганизмы играют важную роль в поддержании здоровья и защите коралловых рифов, однако изучение этих связей может быть затруднено из-за отсутствия нетронутых рифовых систем по всему мировому океану. Совместное исследование, проведенное учеными из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Центра морских исследований Гаванского университета (CIM-UH), сравнило морскую воду с 25 рифов на Кубе и Флорида-Кис в США, различающихся по степени воздействия человека и степени защиты. и обнаружили, что люди с более высоким микробным разнообразием и более низкими концентрациями питательных веществ и органического углерода, в первую очередь вызванными деятельностью человека, были заметно здоровее.
«Человеческое воздействие, такое как чрезмерный вылов рыбы и загрязнение окружающей среды, приводит к изменениям в структуре рифов», - говорит аспирант WHOI Лаура Вебер, ведущий автор статьи. Здоровый риф служит домом для разнообразной группы морских животных, в том числе травоядных, которые, в свою очередь, помогают контролировать рост водорослей. «Уничтожение водорослей, питающихся травоядными рыбами и морскими ежами, приводит к увеличению количества макроводорослей, что затем приводит к увеличению содержания органического углерода, что способствует деградации коралловых рифов», - добавляет Вебер.
Исследователи взяли пробы морской воды с каждого участка и измерили питательные вещества, а также набор параметров, которые дают представление о микробном сообществе. Они обнаружили заметную разницу между сильно защищенными морскими рифами на Кубе и более затронутыми прибрежными рифами Флорида-Кис.
Хардинес-де-ла-Рейна (Сады Королевы), крупнейшая охраняемая территория в Карибском море, представляет собой сложную экосистему небольших островов, мангровых лесов и коралловых рифов, расположенных примерно в 50 милях от южного побережья Кубы. Эти хорошо защищенные прибрежные рифы обеспечивают среду обитания и места кормежки для большого количества рыб, в том числе для крупных хищников, таких как акулы и морские окуни. Здесь исследователи обнаружили низкую концентрацию питательных веществ и большое количество Prochlorococcus - фотосинтетической бактерии, которая процветает в водах с низким содержанием питательных веществ.
«Куба не имеет крупномасштабного промышленного сельского хозяйства или экстенсивного развития вдоль большей части ее береговой линии», - говорит Патрисия Гонсалес-Диас, директор CIM-UH и соавтор исследования. «Поэтому на рифы не поступает много питательных веществ и отложений». Кроме того, рифы Хардинес-де-ла-Рейна могут быть дополнительно защищены от воздействия мангровыми зарослями и лугами с водорослями, которые лежат между островом Куба и системой рифов Хардинес-де-ла-Рейна.
И наоборот, морская вода из более доступных рифов Лос-Канарреос на Кубе, которые в большей степени подвержены влиянию людей из-за пропитания и незаконного рыболовства, туризма и дайвинга, а также прибрежные рифы Флорида-Кис содержали более высокие органические вещества. концентрации углерода и азота.
Исследование показывает, что защищенные и более здоровые прибрежные рифы Кубы имеют более низкий уровень питательных веществ и углерода, а микробные сообщества более разнообразны и содержат большое количество фотосинтезирующих микробов по сравнению с более пострадавшими прибрежными рифами Флориды. Эта работа предполагает, что морская природа и высокозащищенный статус рифов в Хардинес-де-ла-Рейна сыграли роль в поддержании здоровья этих рифов, поскольку они находятся вдали от антропогенного воздействия или сводят его к минимуму. Эти результаты могут помочь управляющим ресурсами в принятии решений по защите и восстановлению карибских коралловых рифов перед лицом изменения среды обитания и изменения климата.