Коралловые рифы во всем мире сталкиваются с растущей опасностью из-за изменения климата, помимо исторических угроз, связанных с местным загрязнением и разрушением среды обитания. В ответ ученые изучают новые меры, которые могут замедлить повреждение коралловых рифов в результате потепления и закисления океанов. Вмешательства охватывают широкий спектр физических и биологических подходов к повышению стабильности коралловых рифов, но они были протестированы только в небольших масштабах.
Новый отчет Национальной академии наук, инженерии и медицины исследует эти инструменты устойчивости и предоставляет лицам, принимающим решения, процесс, которому они могут следовать при рассмотрении вопроса об использовании одного или нескольких новых подходов.
Многие из новых вмешательств направлены на усиление естественной устойчивости, например, лабораторное разведение кораллов, демонстрирующих большую термостойкость. Другие методы, некоторые из которых находятся только на горизонте, такие как генетические манипуляции с кораллами, могут однажды ввести новые уровни стрессоустойчивости. В конечном счете, все вмешательства каким-то образом изменяют риф. Эти изменения приведут к разным преимуществам в разных местах и могут иметь различные непредвиденные последствия, а это означает, что риски и выгоды необходимо взвешивать на местном уровне, говорится в отчете.
«Поддержание устойчивости коралловых рифов перед лицом местных и климатических факторов стресса является ключевой задачей для поддержания благополучия людей во всем мире», - сказал Стивен Палумби, председатель комитета из 12 членов, написавшего отчет., а также Джейн и Маршалл Стил-младшие, профессора морских наук Стэнфордского университета. «Многие новые вмешательства обещают эти усилия, но они сильно различаются по уровню готовности, и их реализация потребует пристального внимания к региональным условиям."
Новые решения растущих угроз
С 1980-х годов покрытие тропических коралловых рифов во всем мире сократилось примерно на 30-50%. Загрязнение, разрушение среды обитания и чрезмерный вылов рыбы уже давно являются виновниками во многих местах, но все чаще утрата коралловых рифов может быть связана с изменением климата. Повышение температуры воды увеличивает частоту массовых обесцвечиваний и делает вспышки болезней более частыми. А поскольку океанские воды становятся более кислыми из-за поглощения углекислого газа, кораллам становится все труднее расти и поддерживать свои скелеты.
Разрушение коралловых рифов влечет за собой серьезные человеческие жертвы, потому что многие прибрежные сообщества зависят от местных рифов для рыболовства и туризма. Коралловые рифы также поглощают энергию проходящих над ними волн, защищая прибрежные сообщества от разрушительных штормов.
В ответ на эти угрозы исследователи разрабатывают новые способы улучшения устойчивости кораллов в меняющемся климате, 23 из которых были описаны в первом отчете, опубликованном комитетом в ноябре прошлого года.
Новый окончательный отчет комитета включает оценку технической готовности различных вмешательств. Некоторые из них можно использовать уже сейчас - например, предварительно подвергая кораллы умеренному нагреванию, чтобы улучшить их устойчивость к более высоким уровням тепла. После дополнительных исследований и испытаний в ближайшие два-пять лет могут быть доступны и другие, такие как использование антибиотиков для лечения болезней, смешивание прохладной воды с местами обитания рифов или затенение кораллов от солнечного света и тепла. Другие предлагаемые вмешательства - например, использование таких инструментов, как CRISPR/Cas9, для генетического манипулирования кораллами, чтобы сделать их более устойчивыми к угрозам, - требуют значительно большего количества исследований и разработок, и на это уйдет как минимум десятилетие.
«Хотя все эти вмешательства сопряжены с определенным риском, риск бездействия увеличивается с каждым годом», - сказала член комитета Нэнси Ноултон, бывшая заведующая кафедрой морской науки в Смитсоновском институте.
Выбор правильной стратегии вмешательства - это локальное решение, принимаемое заинтересованными сторонами
Подходящее ли конкретное вмешательство (или комбинация вмешательств) зависит не только от его технической готовности, но и от каждой конкретной экологической и социальной среды, подчеркивается в докладе. Местные факторы, такие как уровень деградации рифов, качество воды, а также имеющиеся ресурсы и инфраструктура, определят необходимость или пользу вмешательства.
Не менее важно, является ли вмешательство приемлемым для сообщества, говорится в отчете. На протяжении всего процесса принятия решений важно вовлекать широкий круг заинтересованных сторон как для установления целей, так и для выбора курса действий, отражающего ценности сообщества. «Взаимодействие с заинтересованными сторонами позволяет выбирать мероприятия с ожидаемыми результатами, которые соответствуют целям сообщества», - сказала член комитета Марисса Баскетт, профессор экологических наук и политики Калифорнийского университета в Дэвисе.
В отчете также рекомендуется, чтобы управляющие коралловыми рифами следовали подходу «адаптивного управления» при принятии решений о вмешательстве - подходу, который признает неопределенность и включает в себя обучение корректировке и улучшению стратегий с течением времени.«Наука о вмешательстве в коралловые рифы все еще молода, и конкретные среды могут реагировать на них по-разному. Поэтому использование структурированного и адаптивного подхода к принятию решений позволяет менеджерам принимать решения даже в условиях неопределенности», - сказал Палумби..
Первым этапом цикла адаптивного управления является постановка целей и задач вместе с заинтересованными сторонами, с которыми можно сравнить результаты вмешательств, и определение приемлемых направлений действий. Адаптированные к местным условиям модели динамики коралловых рифов и того, как они меняются при различных вмешательствах, являются необходимым инструментом для оценки и сравнения воздействия различных стратегий вмешательства на результаты коралловых рифов. В отчете делается вывод, что разработка успешной модели моделирования требует значительных усилий, но она окупается возможностью оценить риски новых вмешательств по сравнению с рисками, связанными с бездействием.
По мере реализации стратегий необходимо прилагать усилия для мониторинга результатов вмешательств, чтобы расширять знания об их воздействии, оценивать их результаты и общаться с заинтересованными сторонами. Основываясь на наблюдаемых эффектах, менеджеры могут продолжить или изменить свой подход по мере необходимости.
Способность принимать обоснованные решения и эффективно внедрять новые вмешательства можно было бы улучшить, если бы были заполнены оставшиеся пробелы в исследованиях - как в отношении вмешательств, так и в отношении самих кораллов, - говорится в отчете. Он определяет приоритетные области для исследований в области базовой биологии кораллов, оценок на местах, улучшения вмешательств и улучшения оценки и моделирования рисков. Повышение простоты использования и масштаба использования различных вмешательств, чтобы у сообществ был более широкий набор инструментов для выбора, являются важными целями исследования.
«Мы также должны решить ключевую проблему выбросов парниковых газов», - сказал Палумби. «Но разнообразие вариантов вмешательства дает нам некоторую надежду на то, что мы сможем помочь коралловым рифам успешно выжить в следующем столетии как разнообразным, продуктивным и красивым местам в море».
Отчет: