Подземные воды, просачивающиеся в прибрежную зону под поверхностью океана, называемые подводными стоками подземных вод (SGD), являются важным источником пресной воды и питательных веществ для прибрежных коралловых рифов по всему миру. Хотя подводные подземные воды являются естественными, они могут служить каналом для сильно загрязненных вод к береговой линии. Недавно опубликованное исследование, проведенное под руководством ученых из Гавайского университета в Школе наук и технологий об океане и Земле в Меноа (SOEST), проливает свет на то, как SGD влияет на рост коралловых рифов.
"SGD часто встречается на прибрежных коралловых рифах, особенно на Гавайях, поэтому мы решили проверить, как SGD влияет на рост коралловых рифов в заливе Мауналуа, штат Оаху.", - сказала Меган Донахью, младший научный сотрудник Гавайского института морской биологии (HIMB) в SOEST и старший автор исследования.
Общему росту коралловых рифов способствуют два процесса: рост кораллов и биоэрозия, естественное разрушение коралловых рифов рифовыми организмами. Чтобы определить, как SGD влияет на эти процессы, исследовательская группа пересадила небольшие кусочки лопастного коралла на рифовую равнину в районах с диапазоном SGD и измерила изменения в размере за шестимесячный период. Они также разложили блоки мертвого кораллового скелета по тем же градиентам SGD на один год, чтобы измерить скорость биоэрозии. Блоки были просканированы до и после развертывания с помощью микро-КТ сканера, похожего на больничный компьютерный томограф, чтобы определить количество кораллового скелета, удаленного биоразрушающими организмами в трех измерениях.
В районах с высоким уровнем SGD это нанесло двойной удар по коралловым рифам. Кораллы, которые находились в непосредственной близости от просачивания SGD, плохо себя чувствовали, вероятно, из-за стресса от слишком большого количества пресной воды.
«Кроме того, мы обнаружили, что морские организмы, ответственные за биоэрозию, очень быстро разрушали каркас скелетного рифа при воздействии большого количества SGD», - сказала ведущий автор Кэти Любарски, которая завершила это исследование в рамках своей аспирантуры в области Морская биология в UH M?noa. «Многие биоэрозирующие организмы являются фильтраторами, которые лучше работают в средах с высоким содержанием питательных веществ, поэтому грунтовые воды с высоким содержанием питательных веществ, вероятно, усиливают биоэрозионную активность. Это указывает на то, что высокие поступления загрязненного питательными веществами SGD могут способствовать разрушению рифов и существенно замедлять общий рост рифов».
К удивлению исследователей, SGD фактически способствовал росту кораллов, когда обогащение питательными веществами и пресная вода из подземных вод были на низком уровне.
«Наши результаты показывают, что кораллы могут процветать на рифах, подвергшихся воздействию SGD, если они изолированы от вторичных факторов стресса, таких как конкуренция со стороны морских водорослей и осадконакопление», - сказал Донахью. «Залив Мауналуа расположен в сильно урбанизированном районе, и коралловые рифы в заливе деградировали из-за резкого роста населения за последние 50 лет. Но активное управление, направленное на сокращение инвазивных водорослей и ограничение мелкодисперсных отложений, может способствовать восстановлению кораллов в заливе Мауналуа».
«Хотя текущее исследование показало, что кораллы растут быстрее при воздействии низких уровней обогащения SGD питательными веществами, коралловый покров остается чрезвычайно низким на рифовых равнинах залива Мауналуа», - сказала Нисса Силбигер, соавтор исследования и доцент в Калифорнийский государственный университет, Нортридж. «Наши следующие исследования будут сосредоточены на том, как SGD и растительноядность рыб влияют на конкуренцию кораллов и водорослей, скорость пополнения кораллов и скорость биоэрозии».