Глобальное сокращение коралловых рифов, особенно в Карибском бассейне, стимулировало усилия по выращиванию кораллов в подводных питомниках и их пересадке для восстановления. Однако современные подходы редко учитывают ключевые экологические процессы рифов, имеющие решающее значение для облегчения восстановления и повышения шансов на успех.
В новой статье, опубликованной в журнале Frontiers in Ecology and the Environment, ученые Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и их коллеги выступают за интеграцию основных природных процессов для использования динамических экологических сил и стимулирования восстановления экосистем коралловых рифов. Используя существующую научную литературу в сочетании с оригинальными исследованиями, они определяют научную основу, направленную на развитие новой области восстановления кораллов.
«У нас не так много научных данных, чтобы определить, как мы на самом деле проводим восстановление кораллов», - сказал соавтор Дерон Беркепайл, доцент кафедры экологии, эволюции и морской биологии UCSB (EEMB). «Следующий этап восстановления кораллов должен быть сосредоточен на использовании экологических процессов, которые определяют динамику сообщества на коралловых рифах, чтобы способствовать укоренению и росту восстановленных кораллов».
Исследователи изучили пять важнейших экологических процессов - травоядность, конкуренция, хищничество, круговорот питательных веществ и рекрутирование - которые управляют функциями коралловых рифов, чтобы определить, как максимально восстановить исчезающий вид кораллов, Acropora cervicornis. Этот крупный быстрорастущий коралл, также известный как коралл-олень, распространен в Карибском море.
Экологи утверждают, что специалисты по восстановлению могут контролировать такие факторы, как плотность, разнообразие и идентичность высаженных кораллов, а также выбор места и дизайн пересадки, чтобы восстановить положительные или сломать отрицательные процессы обратной связи - и тем самым увеличить успех восстановительных работ. Их анализ показывает, что промежуточные плотности могут максимизировать скорость роста при минимизации смертности - положительная обратная связь, зависящая от плотности. Например, плотность выращенных на ферме пересаженных кораллов можно отрегулировать, чтобы привлечь большее количество рыб, которые, в свою очередь, доставляют питательные вещества для повторного использования, что способствует росту кораллов.
Однако решения, как правило, зависят от контекста. Рассмотрим хищничество. В Карибском море ласточки оказывают негативное влияние на рост коралловых рифов. Эти очень территориальные рыбы создают сады водорослей на восстановленных колониях A. cervicornis, вызывая их частичную или полную гибель. Тем не менее, в Тихом океане ласточки действительно могут способствовать восстановлению кораллов. Жесткая защита их водорослевых садов также сдерживает коралловых хищников, позволяя редким кораллам закрепиться.
«В Тихом океане ориентация на районы внутри территорий, где обитают ласточки, может фактически позволить расти вкусным ветвящимся кораллам», - объяснил ведущий автор Марк Лэдд, аспирант EEMB.«Однако, если вы поместите эти кораллы за пределы территории, где обитают ласточки, они могут быть съедены довольно быстро».
Восстановление деградировавших рифов требует новаторских и творческих подходов, которые используют существующие научные данные и информацию для разработки новых методов. Ключевым моментом является объединение знаний об экологии коралловых рифов со стратегиями восстановления.
«Будущее восстановления кораллов лежит на пересечении возможностей людей выращивать кораллы и сочетать это с накопленными экологическими знаниями о том, как на самом деле работают рифы», - сказал Беркепайл. «До сих пор эти два лагеря работали в разных пространствах, поэтому нам нужно соединить их диаграммы Венна, чтобы их интересы перекрывались, потому что посередине есть много продуктивного пространства».