Изменение климата и потепление океана угрожают коралловым рифам и нарушают гармоничные отношения между кораллами и их симбиотическими водорослями, процесс, известный как «обесцвечивание кораллов». Однако новое исследование, проведенное учеными из Гавайского университета (UH) в Маноа и Калифорнийской академии наук, показало, что мягкие ткани, покрывающие скелет скалистого коралла, способствуют восстановлению кораллов после обесцвечивания.
Эти мягкие ткани, в которых обитают полезные водоросли, представляют собой источник энергии для кораллов. Исследование, проведенное Крисом Уоллом, аспирантом Гавайского института морской биологии (HIMB) в Школе наук и технологий об океане и Земле Университета штата Маноа (SOEST), показало, что кораллы с более толстой тканью могут быть лучше приспособлены для выживания. отбеливание в нагревающемся океане.
Коралловые рифы являются жизненно важным ресурсом для жителей Гавайев и экономики штата в форме туризма, дайвинга и любительского рыболовства, в дополнение к защите береговой линии от штормов и береговой эрозии.
Когда кораллы испытывают стресс, они теряют красочные водоросли, живущие в их тканях, что приводит к обесцвечиванию, а иногда и гибели кораллов. Эти события исторически были редкостью на Гавайских островах, но тепловой стресс становится все более распространенным в результате изменения климата. Неоднократные случаи обесцвечивания в 2014 и 2015 годах показывают, что Гавайи не застрахованы от последствий потепления океана.
Хотя мы много знаем о тепловом стрессе и его влиянии на кораллы, мы сравнительно мало знаем о том, как кораллы восстанавливаются после обесцвечивания в реальном мире, или как местные факторы, такие как свет или питательные вещества в морской воде, могут влияют на восстановление после отбеливания», - сказал Уолл.
Осенью 2014 года Уолл и его коллеги изучали колонии двух видов кораллов, рисового коралла и пальчатого коралла, в заливе Канеохе, штат Оаху, Гавайи, когда уровень морской воды в заливе достиг необычно высокого уровня. температура 86F, что близко к максимальной температуре, которую могут выдержать гавайские кораллы. Команду интересовало, как колонии, чувствительные к тепловому стрессу, реагировали на обесцвечивание и восстанавливались после него по сравнению с соседними колониями кораллов, которые оставались пигментированными и не обесцвечивались.
Во время потепления и три месяца спустя команда провела оценку коралловых животных и их симбиотических водорослей, а также на протяжении всего исследования измеряла факторы окружающей среды, включая уровень освещенности, температуру воды, скорость осаждения и питательные вещества морской воды, чтобы лучше понять, как окружающая среда Факторы, влияющие на степень обесцвечивания кораллов и скорость их восстановления. Исследователи также использовали естественные химические сигнатуры в тканях кораллов, чтобы проверить, как кораллы работают и что они едят во время и после стресса.
Рацион кораллов основан на питании их симбионтов и потреблении мелких организмов в морской воде, известных как планктон, и эти два источника обеспечивают строительные блоки для коралловых тканей. Но при обесцвечивании кораллы остаются без своих симбионтов. и фактически голодают. Мы хотели узнать, как кораллы преодолевают эту пищевую дилемму - полагались ли они на энергию, запасенную в своих тканях (во многом как медведь в спячке), или они ели больше планктона?»
Отбеленные колонии не погибли и продемонстрировали замечательную устойчивость, восстановившись после потери как своих симбионтов, так и мягких тканей в течение трех месяцев. Это восстановление было ускорено факторами окружающей среды, такими как более низкая температура воды и вода с низкой концентрацией питательных веществ, которые повлияли на ткани кораллов.
Исследователи определили, что ткани кораллов очень важны в процессе восстановления после обесцвечивания, и кораллы с обильными или толстыми тканями могут лучше выживать и восстанавливаться после стресса обесцвечивания. Запасенная энергия в тканях кораллов, а не питание планктоном, служила кораллам пищей во время теплового стресса и помогала кораллам восстанавливаться.
Залив Канеохе - это уникальная коралловая экосистема, которая восстановилась после десятилетий антропогенного воздействия. Таким образом, кораллы в заливе Канеохе могут дать ценные уроки для науки, поскольку мы работаем над тем, чтобы понять основу устойчивости кораллов к экологическим проблемам, с которыми мы сталкиваемся сегодня, и к тем, которые возникнут в будущем, поскольку люди продолжают изменять наш глобальный климат», - сказал Уолл.
В будущем исследователи будут работать над тем, чтобы лучше понять, какие механизмы лежат в основе устойчивости и уязвимости коралловых животных и их микробов к потеплению океана.