Namate die oseane warmer en suur word, ontwikkel wetenskaplikes nuwe strategieë om die "reënwoude van die see te red."

Koraalriwwe is een van die mooiste ekosisteme op aarde - 'n juweliersgordel rondom die middel van die planeet, "in die oseograaf Sylvia Earle se woorde. Hulle is ook baie waardevol. Reef dek minder as een tiende van 1 persent van die oseaanvloer, maar ondersteun meer as 800 spesies koraal- en 4,000-spesies vis. Hulle is speeltuin, kusbuffers teen storms en lukratiewe toeristebewegings. Volgens sommige skattings, die dienste wat hulle lewer is jaarliks ​​tot $ 30 miljard werd.

Ten koste van hierdie voordele het koraalriwwe egter sedert die 1970's agteruitgegaan onder 'n kaskade van menslike impak. Oorbevissing ontwrig hul ingewikkelde gemeenskappe van groot roofdiere, kleiner prooispesies en 'grazers' soos papegaaivisse en egels wat groot alge van korale skoonmaak. Baggerwerk vir kusontwikkeling vertroebel water met sediment, blokkeer sonlig en suurstof. Massiewe bloeisels van alge wat gevoed word deur voedingstowwe in die afloop van die plaas en afvalwater, en korale versmoor. Patogene, moontlik versprei deur wêreldwye skeepvaart, maak korale en egels dood.

Die toenemende konsentrasies koolstofdioksied in die atmosfeer veroorsaak dat die oseaanwater warm word en dit suur maak. Warm water veroorsaak bleik episodes waarin koraal poliepe die mikroskopiese alge wat in hul weefsel leef, verdryf en voed. Alge bied koraal se kleur, sodat die riwwe wit word. Korale kan herstel, maar die proses stres en mag hulle doodmaak. Versuring, wat voorkom as seewater absorbeer CO2 uit die atmosfeer, verminder die hoeveelheid karbonaat wat beskikbaar is vir korale om hul geraamtes te bou, sodat reefse stadiger groei en swakker word.

"Ons probeer om die boodskap te weerlê dat alle korale gedoem is." - Rut Gates

Maar reef spesialiste gee nie op nie. Sommige identifiseer eienskappe wat sekere korale help om warmte en versuring te verdra. Ander is kondisioneringskorale om in veranderde oseane te floreer, baie as wat atlete oefen om op hoë hoogtes of swaar weer mee te ding.

"Ons probeer om die boodskap te weerlê dat alle korale gedoem is," sê Rut Gates, 'n navorsingsprofessor aan die Universiteit van Hawaii se Instituut vir Mariene Biologie. "Korale is al miljoene jare op aarde ontwikkel en hulle het vir goeie rede oorleef."

Verhoog veerkragtigheid

Sommige kenners sê verhitting en versuring kry te veel aandag, en dat plaaslike spanning meer dringend is.

"Klimaatverandering is net die helfte van die storie," sê Jeremy Jackson, voormalige direkteur van die Sentrum vir Mariene Biodiversiteit en Bewaring by Kalifornië se Scripps Institute of Oceanography. Jackson was hoofredakteur van 'n verslag gepubliseer in Julie deur die Global Coral Reef Monitoring Network wat sedert die 1970s wye afwykings in reefverlagingsyfers oor die Karibiese Eilande gevind het.

Terwyl korale sedert 50 met meer as 1970 persentasie gedaal het, het lande wat visvang, kusontwikkeling en toerisme, soos Bermuda, beperk het, veel minder koraalverlies gely as dié wat nie soortgelyke beheermaatreëls soos Jamaika gehad het nie. En gesonde riwwe het makliker orkane en bleik episodes verweer as dié wat reeds deur oorbevissing en waterbesoedeling gedegradeer word.

"Ironies genoeg spandeer die Verenigde State baie geld op die monitering van koraalriwwe, maar dit doen nie veel om hulle te beskerm nie," sê Jackson. "Ons strategie lyk om hulle te kyk totdat hulle doodgaan."

Aan die einde van Augustus het die Amerikaanse Nasionale Oseanografiese en Atmosferiese Administrasie 'n eerste stap geneem om dit te verander, wat 20-koraal spesies insluit wat bedreig word onder die Wet op Bedreigde Spesies. Die notering beteken dat ander federale agentskappe met NOAA moet konsulteer voordat hulle aksies finansier of magtig wat hierdie korale beïnvloed, soos energieprojekte, besoedelingskortings, baggerwerk, bootverkeer of militêre aktiwiteite. En NOAA sal met state en gemeenskappe werk om die korale te beskerm deur strategieë soos die vermindering van grondbesoedeling en die oorplanting van korale wat in laboratoriums gegroei word om vervalle riwwe te herstel.

Gunsteling Oorlewendes

Om opwarming en versuring teen te werk, is wetenskaplikes besig om te verstaan ​​waarom sommige korale makliker van hierdie spanning kan herstel as ander. Die antwoord lê in 'n kombinasie van koraalgenetika en hul verhoudings met die mikroalwe wat in hul weefsels leef en hulle kos voorsien.

in 'n studie gepubliseer in Global Biologie Verandering In Julie het navorsers onder leiding van die Ohio State University biogeochemist Andréa Grottoli gesond koraal van nege Meksikaanse riwwe deur twee bleik episodes een jaar uitmekaar gesit. Hierdie proses het toestande wat in die Karibiese Eilande kan voorkom, gesimuleer sodra 2030, volgens huidige projeksies.

Van hulle bevindinge was verrassend. Porites astreoides, 'n kronkelende geel koraal wat in sommige dele van die Karibiese See toeneem, is beskeie geraak deur die eerste bleikmiddel, maar het nie na die tweede herstel nie. Ander tipes het meer vermoë om te herstel na herhaalde bleikings.

 'Ek wil graag herbesin oor hoe ons riwwe definieer wat die moeite werd is om te beskerm.' - Andréa Grottoli "Wat belangrik was, was die grootte van die koraal se energiereserwes, veral opgesette lipiede," verduidelik Grottoli. "As ons honger ly, metaboliseer ons liggame vet en doen ander lewende dinge dieselfde." Hoë vetreserwes het korale gehelp om te oorleef totdat hulle nuwe simbiotiese alge kon kry. Die studie het ook getoon dat korale wat in staat is om saam te werk met verskeie soorte alge, meer geneig is om te herstel.

Grottoli sê bevindinge soos hierdie kan gebruik word om mariene beskermde gebiede in gebiede waar die toestande veerkragtige koralspesies bevoordeel. "Ek wil graag 'n heroorweging sien van hoe ons riwwe definieer wat die moeite werd is om te beskerm," sê sy. "Jy moet weet hoe koralspesies gedra en reageer op stres om te voorspel of hulle sal oorleef."

Super-koraal

By die Universiteit van Hawaii werk Gates ook om korale te identifiseer wat klimaatspanning kan weerstaan. In Oktober 2013 het sy en Madeleine van Oppen, 'n senior navorsingswetenskaplike by die Australiese Instituut vir Mariene Wetenskappe, het 'n wedstryd gewen wat deur die Paul G. Allen Familie Stigting geborg is wat gesoek strategieë om oseaan versuring aan te spreek. Gates en Van Oppen beplan om korale te ontwikkel wat hoogs bestand is teen klimaatspanning en gebruik om verskeie plekke te herwin, insluitend 'n dooie rif in Hawaii en 'n beton-kunsmatige rif.

Om hierdie superkorale te ontwikkel, gebruik hulle drie instrumente. Die eerste is epigenetika - veranderinge in geenfunksie wat voorkom wanneer sekere dele van 'n organisme se genetiese kode aangeskakel word in reaksie op omgewingswyses. "Ons bring korale wat ons reeds weet, sterk in die laboratorium is en hulle blootstel aan toestande wat hulle waarskynlik in veranderde oseane sal ervaar: ons verhoog watertemperatuur of verlaag die pH, bring dit dan terug na die beginpunt, soms in kombinasie, "sê Gates. "Oefening kan vinnig aanpasbare epigenetiese paaie aanskakel wat daardie hoëpresteerders aanmoedig om hul beste te wees."

Tweedens, die navorsers modifiseer koraal se simbiotiese koppelings met mikroalge. "Sommige simbionts word altyd geassosieer met baie robuuste korale, dus ons sien of ons hulle kan voorstel vir korale waarvan die simbionte soortgelyk is. Symbionts is koraal se voedselbronne, en die robuuste is uiters goeie kos fabrieke, "sê Gates. Die derde hulpmiddel is om selde korale selektief te kweek en hul sperm te bevries, bio-bankwins in weerstand.

Sommige rekenings sê Gates en Van Oppen skep "ontwerperrifte", maar Gates verskil nie.

"Koraalriwwe verander vinniger as korale mekaar kan vind en natuurlik kan aanpas. Dit is 'n tyd probleem. So versnel ons individue se vermoë om te ontmoet en te reproduseer, "sê sy. "Dit sal waarskynlik natuurlik onder gunstige toestande gebeur, maar as korale doodgaan, word verbindings gebreek, en sperms en eiers kom nie so maklik by nie. Ons kan kyk hoe die probleem erger word, of iets voorstel wat 'n verskil sal maak. "

Die idee is op sommige maniere analoog Migrasie vir diere en plante op land bygestaan. In beide gevalle verander klimaatsverandering ekosisteme vinniger as organismes kan ontwikkel. Die uiteindelike oplossing is om kweekhuisgasvrystellings te verminder, maar op kort termyn kan die aanpassing van spesies die skade verminder.

Hierdie artikel het oorspronklik verskyn op Ensia

Oor die skrywer

Jennifer Weeks is 'n Massachusetts-freelance joernalis wat oor omgewing, wetenskap en gesondheid skryf. Haar stories het verskyn Vind, Lei, Die Boston Globe Magazine, The Daily Climate en baie ander publikasies. Voorheen het sy gewerk as kongrespersoneel, lobbyist en openbare beleidsontleder.

Aanbevole boek:

Die wêreld is blou: hoe ons lot en die oseaan is een
deur Sylvia Earle.

Hierdie boek tie-in te National Geographic se ambisieuse 5 jaar Oseaan-inisiatief fokus op oorbevissing-is geskryf in National Geographic Explorer-in-Residence toeganklik nog hard-hitting stem Sylvia Earle se. Deur dwingende persoonlike stories sit sy die huidige en toekomstige gevaar van die see en die lewe dit ondersteun in perspektief vir 'n wye openbare gehoor.

Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.