Волны уничтожения превратили коралловые рифы в малую часть того, чем они были 40 лет назад, а то, что осталось, может столкнуться с ползучей смертью: фактическое вымирание многих видов кораллов может ослабить системы рифов, тем самым выкачивая жизнь из оставшиеся кораллы.
На мелководье у тихоокеанских берегов Фиджи два морских исследователя из Технологического института Джорджии для нового исследования собрали группы кораллов одного вида, то есть группы без видового разнообразия. Когда Коди Клементс впервые спустился вниз, чтобы проверить их, его глаза мгновенно сказали ему, что его данные позже покажут.
«У одного из видов были целые участки, которые были уничтожены, и они заросли водорослями», - сказал Клементс. «Ряды кораллов имели коричневую ткань - это была мертвая ткань. Другие ткани стали белыми и находились в процессе отмирания».
36 жутких сюжетов
Клементс, исследователь с докторской степенью и первый автор исследования, также собрал группы кораллов со смесью видов, то есть группы с биологическим разнообразием, для сравнения. Всего насчитывалось 36 одновидовых участков, или монокультур. Двенадцать дополнительных участков содержали поликультуры, смешанные с тремя видами.
К концу 16-месячного эксперимента монокультуры показали себя явно хуже. И исследование показало, что благодаря более здоровому росту поликультур наука может приступить к количественной оценке вклада биоразнообразия в выживание кораллов, а также последствий исчезновения биоразнообразия.
«Это был начальный эксперимент, чтобы увидеть, получим ли мы первоначальный результат, и мы его получили», - сказала главный исследователь Мэри Хэй, профессор Регентов и председатель Гарри и Линды Тизли в Школе биологических наук Технологического института Джорджии.«Такая гибель рифов за эти годы привела к сокращению разнообразия видов кораллов и сделала рифы более однородными, но наука до сих пор недостаточно понимает, как биоразнообразие кораллов помогает рифам выжить. Мы хотим знать больше».
Результаты исследования опубликованы в февральском номере журнала Nature Ecology and Evolution и опубликованы в Интернете 7 января 2018 года. Исследование финансировалось Национальным научным фондом Фогарти из Национального института здравоохранения. Международный центр и фонд Teasley Endowment.
Выводы исследования могут помочь экологам пополнить запасы осыпающихся рифов кораллами, которые являются животными. Предыдущие усилия по пополнению часто использовали участки с отдельными видами, которые не могли прижиться, и исследователи считают, что исследование должно поощрять повторную посадку с использованием участков с биоразнообразием..
40 лет истребления
Истребление кораллов, которое Хэй наблюдал за более чем сорокалетними подводными исследованиями, подчеркивает важность этого исследования.
«Шокирует то, как быстро разрушились карибские рифы. В 1970-х и начале 1980-х годов рифы примерно на 60 процентов состояли из живых кораллов», - сказал Хэй. «Коралловый покров резко сократился в 1990-х годах и остается низким. Сейчас он составляет около 10 процентов по всему Карибскому бассейну».
"Раньше можно было найти живые разнообразные рифы со структурно сложными коралловыми насаждениями размером с городские кварталы. Теперь большинство карибских рифов больше похожи на автостоянки с несколькими редкими кораллами, разбросанными вокруг."
84% потерь
Тот факт, что опустошение в Тихом океане менее мрачно, является горькой иронией. Около половины живого кораллового покрова исчезло там между началом 1980-х и началом 2000-х годов, и с тех пор его сокращение ускоряется.
«С 1992 по 2010 год Большой Барьерный риф, который, возможно, является самой управляемой системой рифов на Земле, потерял 84 процента», - сказал Клементс. «Все это не включает последние события обесцвечивания, о которых так широко сообщалось в СМИ, и они убили огромные участки рифов в Тихом океане."
Обесцвечивание 2016 года также привело к разграблению рифов у берегов Фиджи, где исследователи проводили свой эксперимент. Гибель кораллов была связана с длительными периодами нагревания океана, которые стали гораздо более частыми в последние десятилетия.
в 10 раз больше видов
И все же есть надежда. Тихоокеанские рифы поддерживают в десять раз больше видов кораллов, чем карибские рифы, и новое исследование Клементса и Хэя предполагает, что это более высокое биоразнообразие может помочь сделать эти рифы более устойчивыми, чем карибские рифы. Там многие виды занесены в список находящихся под угрозой исчезновения или являются «функционально вымершими», все еще присутствующими, но их следы слишком малы, чтобы оказывать экологическое воздействие.
Обрушение кораллов в Карибском море могло быть предупредительным выстрелом об опасности исчезновения видов. Например, одни виды кораллов защищают другие от поедания или заражения.
Горстка видов может иметь решающее значение для выживания многих других, и мы еще недостаточно хорошо знаем, какие из них наиболее важны. Если основные виды исчезнут, последствия могут быть огромными», - сказал Хэй, который считает, что, возможно, уже был свидетелем этого в Карибском бассейне. «Исчезновение ключевых видов может привести к исчезновению других и потенциально создать смертельную спираль».
864 абразивные животные
У берегов Фиджи Клементс перевозил на байдарке один за другим 48 бетонных столов, которые он построил на суше. Он поставил их на место и установил поверх них 864 зазубренных коралла в горшках, которые он сделал из крышек пластиковых бутылок из-под газировки.
«Я содрал много кожи с пальцев, привинчивая эти кораллы к столу», - сказал он, смеясь над воспоминаниями. «Я тоже выпил достаточно соленой воды через трубку».
Клементс разложил по 18 кораллов на каждой столешнице: три группы монокультур заполнили 36 столов (12 видов A, 12 видов B, 12 видов C). Остальные 12 столов содержали поликультуры со сбалансированными смесями A-B-C. Он собрал данные через четыре месяца после начала эксперимента и через 16 месяцев.
Все поликультуры выглядели великолепно. Только один монокультурный вид, Acropora millepora, имел хороший рост на 16-месячной отметке, но этот вид более восприимчив к болезням, обесцвечиванию, хищникам и штормам. Возможно, в эксперименте он ускорился в росте, но в долгосрочной перспективе ему, вероятно, потребуется помощь других видов, чтобы справиться с собственной хрупкостью.
«Кораллы и люди могут преуспеть сами по себе в хорошие времена», - сказал Хэй. «Но когда случается беда, друзья могут стать жизненно необходимыми».