В ходе первого в своем роде исследования были изучены находящиеся во Флориде оленерогие кораллы, находящиеся под угрозой исчезновения, чтобы выяснить, какие из них могут лучше противостоять будущим волнам тепла в океане. Выводы из исследования, проведенного учеными из Аквариума Шедда и Школы морских и атмосферных наук Розенстила при Университете Майами (UM), помогают организациям, работающим над восстановлением устойчивых к изменению климата рифов во Флориде, и дают план для успеха проектов восстановления во всем мире.
«Хотя это исследование было проведено во Флориде, среди ученых и менеджеров растет интерес к изучению устойчивости к жаре других популяций кораллов по всему миру», - сказал Эндрю Бейкер, профессор кафедры морской биологии и экологии в Морском университете. UM Rosenstiel School и соавтор исследования. «Наше исследование представляет собой шаблон для других усилий по выявлению термоустойчивых кораллов и проводится в то время, когда эти знания могут помочь изменить подходы к сдерживанию сокращения численности кораллов из-за изменения климата. чтобы понять, как и почему кораллы различаются по своей термоустойчивости, а также для менеджеров и политиков, определяющих будущее восстановления рифов».
Новое исследование, опубликованное сегодня в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, может помочь оптимизировать вмешательство человека, необходимое для того, чтобы помочь кораллам пережить последствия изменения климата.
Исследование проводилось в рамках двух исследовательских экспедиций, состоявшихся в 2020 году, в ходе которых научно-исследовательское судно Шедда R/V Coral Reef II позволило команде проверить термостойкость 229 различных штаммов оленьих рогах кораллов (Acropora cervicornis).), которые активно распространяются в рамках программ восстановления кораллов в Южной Флориде, от округа Броуард до Нижней Флориды, и управляются Юго-восточным университетом Нова, Морской лабораторией Моута, Флоридской комиссией по сохранению рыб и дикой природы, Reef Renewal, Фондом восстановления кораллов, и Школа Розенстиля Университета Майами.
После того, как фрагменты каждого коралла были доставлены на борт судна, команда использовала набор изготовленных на заказ переносных резервуаров для снятия стресса, чтобы подвергать кораллы воздействию различных температур и измерять, какой тепловой стресс может выдержать каждый коралл, прежде чем показать такое же количество обесцвечивания. - реакция на тепловой стресс, при которой кораллы вытесняют жизненно важные симбиотические водоросли, живущие внутри них. Образцы ДНК также были взяты для определения генетических факторов, лежащих в основе толерантности к жаре. Результаты исследования показали значительные различия в теплоустойчивости 229 кораллов, при этом некоторые штаммы демонстрируют более высокую термостойкость, что может привести к лучшему выживанию в нагревающихся океанах.
«Сокращение коралловых рифов из-за изменения климата ускоряется во всем мире, но также активны усилия по восстановлению рифов, которые дают наилучшие шансы повысить устойчивость рифов в сложных будущих условиях», - сказал ведущий автор исследования Росс Каннинг, биолог-исследователь в Аквариуме Шедда и выпускник школы UM Rosenstiel. «Однако восстановление и другие мероприятия по сохранению должны быть оптимизированы с учетом устойчивости к жаре, чтобы способствовать выживанию будущих рифов в более теплых океанах. В этом исследовании мы провели первую крупномасштабную перепись кораллов по устойчивости к жаре для выявления термоустойчивых особей., который можно сразу же использовать для различных техник реставрации."
Одним из подходов к восстановлению, который может быть оптимизирован на основе результатов исследования, является размножение и высадка кораллов - процесс, при котором ученые выращивают фрагменты кораллов в питомниках, а затем переносят их на рифы. В этом методе кораллы, которые в результате исследования доказали свою устойчивость к теплым водам, могут быть преимущественно размножены и перенесены на мелководные или прибрежные рифы, которые с большей вероятностью будут испытывать высокие температуры, тогда как более чувствительные фрагменты могут быть размещены на более глубоких морских рифах, которые меньше шансов нагреться. По мере того, как все больше этих устойчивых кораллов будет пересаживаться на рифы, они помогут повысить устойчивость к жаре следующего поколения кораллов и повысить устойчивость природных популяций к изменению климата..
Другие приложения исследования включают ускорение естественных процессов путем выборочного размножения высокопроизводительных кораллов для создания жаростойких потомков, а также транспортировку термоустойчивых кораллов с рифов, которые процветают, на рифы, где кораллы умирают.
Коралловые рифы являются очагами биоразнообразия, которые обеспечивают защиту от штормов, поддерживают экономику прибрежных районов и обеспечивают жизненно важным животным белком население планеты. Оленерогие кораллы когда-то доминировали на мелководных рифах по всему Карибскому морю, но с начала 1980-х годов они были уничтожены по всему ареалу, что сделало их основным видом для восстановления во всем регионе, включая Флориду. Ежегодно специалисты-реставраторы размножают и пересаживают на рифы Флориды десятки тысяч фрагментов оленьих рогов, что делает флоридские оленьи рога крупнейшей программой восстановления кораллов одного вида в мире.