Биологи впервые культивировали клетки кораллов
Биологи впервые культивировали клетки кораллов
3 года назад 1327

Международная команда ученых под руководством исследователей из Окинавского института науки и технологий успешно вырастила клетки коралла Acropora tenuis.

Ученые вырасти клеточные культуры в чашках Петри для всестороннего изучения биоматериала, поиска лекарств, производства вакцин, производства белков и других биотехнологических целей.

Для того, чтобы сделать это, авторы использовали клетки, отделенные от личинок кораллов: они развились в восемь различных типов клеток, семь из них остались стабильными, непрерывно размножались на протяжении 10 месяцев и не теряли жизнеспособность даже после замораживания. 

Выращенные культуры из семейства Acropora они очень чувствительны к качеству морской воды, и при повышении температур или кислотности океана подвергаются обесцвечиванию: лучшее понимание устройства кораллов поможет защитить их от глобального потепления. 

Как пояснил профессор Дэвид Миллер из Университета Джеймса Кука, не связанный с исследованием, в морской биологии сейчас как раз больше всего необходимо разобраться в том, как коралловые полипы взаимодействуют со своими симбионтами на клеточном уровне.

Под воздействием неблагоприятных условий среды эта взаимосвязь может быть нарушена, что обычно приводит к смерти кораллов. 

Напечатанный на 3D-принтере биокоралл превзошел своего природного предка

Кораллы и водоросли находятся в тесном симбиозе друг с другом: тело коралла служит домом для водорослей, а они, в свою очередь, производят сахара, которыми питается хозяин. Но что любопытно – специально напечатанный на 3D-принтере биокоралл оказался для водорослей даже более благоприятным, чем их природный союзник. Перед учеными появилась возможность решить проблему вымирания кораллов и заодно обеспечить ценый источник биотоплива.

Исследователи из Кембриджа и Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали биосовместимый с водорослями синтетический коралл. Они использовали технологию быстрой фотополимерной биопечати, позволяющей создавать объекты с точностью до микрометра за считанные минуты.

Напечатанный биокоралл представляет собой скелет из «коралловидной ткани». Он изготовлен из полимерного геля «PEGDA» с добавлением нанокристаллов целлюлозы. Сама ткань состоит из полимерного гидрогеля на основе желатина «GelMA» – он объединяется с живыми клетками водорослей и той же целлюлозой. 

Биокоралл

Благодаря нанокристаллам и пористой структуре скелета биокоралл намного лучше, чем настоящий, поглощает свет и направляет его к водорослям. Фактически, микроводоросль Marinichlorella kaistiae, вживленная в искусственный полип, расселилась по нему в 100 раз плотнее, чем в естественном коралле.

Эта технология может получить дальнейшее развитие для использования в более эффективных и компактных механизмах для выращивания водорослей на биотопливо. Но главное – она может помочь замедлить гибель водорослей и глобальное вымирание кораллов.

Биокоралл 

Загрязнение воды разрушило иммунную систему кораллов
Биологи Флоридского международного университета обнаружили, что высокие уровни загрязняющих веществ, попадающих в сточные воды, делают кораллы более восприимчивыми к инфекциям.

Из-за своей среды обитания кораллы сильно подвержены инфекциям и повреждениям. Рыбы врезаются в них и могут даже кусать, нанося раны и загрязняя их бактериями. Однако кораллы обычно могут быстро восстанавливаться. Специальные иммунные белки сразу же приступают к работе — они закрывают рану и заживляют ткани. 

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Marine Science, хотели посмотреть, влияет ли загрязнение окружающей среды на работу иммунной системы кораллов и их естественное заживление.  Предыдущие исследования показали, что загрязняющие морские воды вещества разрушают прибрежные экосистемы, вызывая множество негативных эффектов — от мертвых зон без морских организмов до вредного цветения водорослей. 

Ученые также установили связь между загрязнением окружающей среды и высокими темпами обесцвечивания кораллов, бактериальными инфекциями и распространением болезней в рифах. Исследователи оценивали иммунитет различных фрагментов кораллов в водах на территории штата Флорида. Для этого авторы измеряли уровень иммунных белков до и после повреждения кораллов. 

Оказалось, что в загрязненной воде у кораллов были более низкие уровни главных иммунных белков. Однако самым важным открытием было то, что кораллы в грязной воде имели низкий уровень белков еще до того, как их повредили. Это значит, что на иммунитет этих организмов оказывают сильное влияние загрязнители в их среде обитания. Среди этих загрязнителей ученые нашли следы азотных и фосфатных удобрений.

Ученые показали, как кораллы поглощают загрязнители

Морские загрязнители поглощаются кораллами непосредственно из морской воды, а также накапливаются в их пище, показывает исследование KAUST (Научно-технологический университет имени короля Абдаллы). Ученые использовали самую современную методику спектроскопии. Это первый раз, когда этот подход был использован для измерения накопления загрязнителей.

Углеводородный загрязнитель фенантрен отслеживался, чтобы ученые могли увидеть, как он накапливается в коралловых тканях. Колонии кораллов выращивали в симуляторе AIMS National Sea Simulator в течение двух недель, прежде чем они подверглись воздействию фенантрена, который часто используется в качестве модели загрязнения нефтью.

Исследователи использовали фенантрен двумя путями. Они скармливали его микроводорослям, которые затем были поглощены кораллами, а также подвергали кораллы воздействию фенантрена непосредственно в морской воде. Чтобы отследить поглощение и накопление фенантрена, они метили его нерадиоактивным тяжелым изотопом углерода (13C). Затем использовали метод спектроскопии, чтобы измерить количество 13C в тканях кораллов в течение шести дней.

Анализ показал, что кораллы накапливают одинаковое общее количество фенантрена как за счет диффузии из морской воды, так и за счет поглощения их пищей. Однако скорость поглощения была выше при воздействии морской воды, чем при кормлении.

Кораллы поглощают загрязнители морской воды как прямо, так и косвенно.

Фрагменты, подвергшиеся воздействию нефтяного загрязнителя фенантрена сравнивают с показателем цвета на Таблице здоровья кораллов, чтобы выявить признаки нарушения обесцвечивания. Предоставлено: AIMS Флорита Флорес

Понимание всей динамики этого процесса продолжается. У команды запланированы эксперименты по изучению выделения загрязнителей кораллами, а также роли других игроков в пищевой цепи.

Глубоководные кораллы растут быстрее, чем считалось ранее
Исследователи обнаружили, что кораллы растут намного быстрее. Причем в глубоководной зоне, куда почти не поступает свет.

Объектом изучения стали фотосинтетические кораллы вида Leptoseris, которые встречаются в некоторых зонах Тихого и Индийского океанов. Они питаются за счет симбиотических морских микроводорослей  зооксантелл. 

При глубинах более чем в 40 метров, рост кораллов заметно уменьшается.  А свет, который поступает на глубины, где находятся этот вид, составляет всего 0,2% от света на поверхности. Именно поэтому считалось, что они растут медленно, по сравнению с кораллами, которые находятся на мелководье.

Ученые из Гавайского университета рассчитали скорость роста этого вида глубоководных кораллов. Для глубины в 68 метров рост составил  2,54 сантиметра в год, а для глубины в 109 метров — 7,6 миллиметра.  

Подводные небоскребы: как колонии кораллов выживают в холодных водах
Большинство людей ассоциируют слово «коралл» с солнечным светом, голубым небом и Большим Барьерным рифом Австралии. Однако на самом деле больше половины из 5100 видов кораллов, обитающих на нашей планете, существуют в качестве «холодноводных кораллов» в глубоких и темных частях Мирового океана.

Ученые рассказали о том, как колоссальные колонии кораллов умудряются выживать даже в холодных водах с бурным течением

В отличие от большинства других живых существ, кораллы неподвижны и поэтому в значительной степени полагаются на токи воды, переносящие крошечные кусочки органики, которые и служат основным источником пищи.

Со временем (в некоторых случаях за миллионы лет) холодноводные кораллы могут в конечном итоге сформировать на морском дне огромные структуры размером с небоскреб, называемые «коралловыми насыпями».

Эти структуры часто встречаются в северо-восточной части Атлантического океана на краю ирландского континентального шельфа. Они могут достигать нескольких километров в длину и до 100 метров высоту — выше любого здания в Ирландии. 

Ученые исследовали среды обитания холодноводных кораллов у побережья Ирландии в течение многих лет и обнаружили, что эти холмы окаменелых кораллов и отложений невероятно разнообразны.  Некоторые полностью покрыты живыми кораллами, в то время как на поверхности других много кораллов мертвых, при этом сами насыпи обладают очень разными формами и размерами.

Одной из местных достопримечательностей является каньон Поркьюпайн-Бэнк, самый большой подводный каньон на краю континентального шельфа Ирландии. Здесь размер коралловых насыпей меняется очень часто и резко, и причина этого странного явления чрезвычайно заинтересовала ученых. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Scientific Reports.

Полученные снимки показали, что кораллы процветают на самом краю каньона на почти вертикальном скале. Течения здесь были быстрыми и порой развивали скорость более метра в секунду, что является самой высокой скоростью, когда-либо зарегистрированной в среде обитания холодноводных кораллов.

Интересно то, что хотя кораллы и могут выжить в этих экстремальных условиях, похоже, что они предпочитают среду с более медленным течением, поскольку тогда им легче кормиться. По мере того, как мир нагревается, океаны тоже. Ветры над морской поверхностью усиливаются, в результате чего с 1990-х годов средние океанические течения ускоряются примерно на 5% за десятилетие.

До сих пор неясно, как именно эти огромные насыпи кораллов глубоко под поверхностью океана отреагируют на меняющийся климат, особенно с учетом огромного срока жизни их колоний. В конце концов, сами по себе коралловые насыпи растут очень медленно, не более чем на 12 сантиметров каждые тысячу лет. 

Тем не менее, всего за четыре последних года в этих исполинских структурах появилось заметно больше коралловых обломков, а популяция некоторых видов кораллов начала значительно сокращаться.

Ученые продолжают наблюдения, конечная цель которых – узнать, смогут ли фантастические подводные «небоскребы» пережить резкий и весьма разрушительный нагрев планеты из-за глобального потепления.

В борьбе за выживание: тайное неоновое оружие коралловых рифов
Коралловый риф — сверхчувствительная к переменам климата экосистема. Ученые полагают, что глобальное потепление приводит к постепенному обесцвечиванию кораллов и гибели водорослей, живущих в них. Но вместо превращения в белые скелеты рифы в некоторых случаях обращаются в светящиеся неоновые «привидения». Ученые, наконец, выяснили, зачем нужен этот таинственный и завораживающий механизм.

Когда некоторая группа людей отдает часть честного заработка другой группе, а та взамен обеспечивает плательщиков базовыми условиями для жизни, это называется системой налогообложения. В природе подобные отношения именуются симбиозом. В коралловом рифе водоросли получают от кораллов укрытие, углекислый газ и минеральные вещества. За щедрость гостеприимные хозяева рифа берут скромный налог в виде продуктов фотосинтеза водорослей. Если в экосистему вмешиваются внешние факторы, в коралловом «государстве» начинается хаос, напоминающий в какой-то мере эпидемию COVID-19 в некоторых странах.

Достаточно повысить температуру на 1 градус, и «налоговая система» кораллового рифа полетит к чертям. Начинается процесс обесцвечивания кораллов. Сквозь прозрачную умирающую ткань просвечивает белый скелет. Подводный «дом» перестает быть безопасным для водорослей. Риф, живший тысячи лет, может полностью разрушиться за один стандартный президентский срок. Все многоцветное, яркое и местами мультяшное биоразнообразие может исчезнуть вместе с цветами рифа. 

Часть умирающих фонов для фотографий тревел-блогеров смогут восстановить рифами, напечатанными на 3D-принтере. Интересное применение новым технологиям, но вопрос количества неприятно щекочет за пятки. Там, где человек бессилен и не может устранить последствия бурной деятельности, природа выручает свои творения сама. 

Ученые давно заметили, что вместо превращения в мертвые белые скелеты некоторые кораллы начинают светиться неоновым сиянием, как восставшие из мертвых приведения. Теперь исследователи из Университета Саутгемптона нашли таинственному неоновому шоу научное и вселяющее надежду объяснение. Новая теория изложена в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Исследуя части коралловых рифов в лабораторных аквариумах, биологи поняли: неоновое свечение выполняет функцию солнцезащитного слоя. У здоровых кораллов в защите от «лишних» солнечных лучей необходимости нет: свет поглощают фотосинтетические пигменты живущих на рифе водорослей. Как только водоросли гибнут, свет попадает в ловушку. Лучи многократно отражаются от побелевших стенок кораллов, создавая неоновую «вечеринку». Запускается механизм обратной связи: повышенная внутренняя освещенность стимулирует выработку красочных фотозащитных пигментов, коралл постепенно возвращается к жизни, и водоросли снова селятся в коралловом «домике». 

 Аквариум с коралловым рифом в Университете Саутгемптона
Аквариум с коралловым рифом в Университете Саутгемптона

Неоновое свечение является чем-то вроде субсидии пострадавшим при кризисе бизнесменам. Когда в стране беда, государство помогает малому предпринимательству. Затем временные выплаты прекращаются, так как люди вновь включаются в экономические процессы и могут платить налоги. Солнцезащитный неоновый слой способствует возвращению водорослей к фотосинтетической деятельности. По мере роста потребления света кораллы перестают светиться изнутри. Клетки коралла снижают выработку цветных пигментов до нормального уровня.

Ученые верят в то, что яркая световая реакция кораллов — это ответ на изменения, связанные с увеличением температуры воды, а не спонтанные единичные случаи. Если это так, красочные рифы еще долго будут мелькать в ленте социальных сетей, а чиновники некоторых стран смогут чему-нибудь научиться у природных симбиотических систем.

Разработан способ прогнозирования будущего состояния коралловых рифов планеты

Исследователь UBC Okanagan разработал способ прогнозирования будущего состояния коралловых рифов планеты. Результаты исследования публикует журнал eLife. Сотрудничая с учеными из австралийского университета Флиндерса и частной исследовательской фирмы Nova Blue Environment, докторант биологии Бруно Картуран изучает экосистемы находящихся под угрозой исчезновения рифов мира. 

Коралловые рифы — одна из самых разнообразных экосистем на Земле. Они обеспечивают средства к существованию более чем 500 миллионам человек. Однако они находятся в опасности. Около 75% коралловых рифов мира находятся под угрозой из-за потери среды обитания, изменения климата и других антропогенных факторов.

Картуран, изучающий устойчивость, биоразнообразие и сложные системы под руководством профессоров UBCO Лаэля Паррота и Джейсона Питера, говорит, что к 2050 году почти все рифы мира будут подвергаться опасному воздействию, если не будут приняты эффективные меры.

Чтобы решить проблему, он нашел способ исследовать рифы и выяснить в итоге, почему одни экосистемы рифов кажутся более устойчивыми, чем другие. По его словам, выяснение причин поможет снизить потери.

В других экосистемах, включая леса и водно-болотные угодья, эксперименты показали, что разнообразие является ключом к устойчивости. Чем больше видов, тем больше разнообразие форм и функций — того, что экологи называют чертами. Так повышается вероятность того, что определенные черты или их комбинация помогут экосистеме лучше противостоять нарушениям и восстанавливаться после них. 

Бруно Картуран, биолог и исследователь UBC Okanagan 

Биолог объясняет, что важность разнообразия для здоровья и стабильности экосистем широко исследовалась экологами. Хотя все согласны с тем, что экосистемы с большим разнообразием более устойчивы и лучше функционируют, эта гипотеза редко проверялась экспериментально с кораллами.

Использование эксперимента для воссоздания условий, существующих на реальных коралловых рифах, является сложной задачей по нескольким причинам, одна из которых заключается в том, что требуемый размер, временные рамки и количество различных образцов и реплик просто неуправляемы.

Тут и приходит на помощь компьютерное имитационное моделирование.

«Технически называемая „агентно-ориентированной моделью“, ее можно рассматривать как виртуальную экспериментальную арену, которая позволяет нам манипулировать видами и различными типами нарушений, а затем исследовать их различные влияния на устойчивость способами, которые просто невозможны в реальной жизни рифов», — объясняет Картуран.

На его арене моделирования отдельные колонии кораллов и водорослей растут, конкурируют друг с другом, размножаются и умирают. И все это они делают реалистично. Используя агентные модели — данные, собранные многими исследователями за десятилетия, — ученые могут управлять исходным разнообразием кораллов, включая их количество и идентичность, и наблюдать, как сообщества виртуальных рифов реагируют на угрозы.

Это очень важно, т. к. эти черты — строительные блоки, которые определяют структуру и функционирование экосистемы. Например, кораллы бывают самых разных форм — от простых сфер до сложных ветвлений — и это влияет на разнообразие видов рыб, в которых обитают эти рифы, и их восприимчивость к таким условиям, как циклоны и обесцвечивание кораллов.

Модель может определять комбинации, которые могут обеспечить максимальную устойчивость. Это поможет экологам разрабатывать стратегии управления рифами и их восстановления, используя прогнозы модели.

«Сложные модели, подобные нашей, будут полезны для управления коралловыми рифами по всему миру. Например, знаменитый Большой Барьерный риф Австралии серьезно пострадал от инвазивных видов, массового обесцвечивания и чрезмерного вылова рыбы из-за изменения климата. Эта коралловая „видеоигра“ с высоким разрешением позволяет нам заглянуть в будущее, чтобы принимать оптимальные решения и избегать катастроф», — заключают ученые.

Компания Intel рассказала о своем проекте по спасению коралловых рифов
Компания Intel впервые рассказала о проекте, над которым она работает с Accenture и экологическим фондом Sulubaaï. Проект, под названием CORaiL, представляет собой решение на базе искусственного интеллекта, предназначенное для мониторинга, характеристики и анализа устойчивости коралловых рифов. CORaiL начал работу еще в мае 2019 года на рифе, окружающем остров Пангаталан на Филиппинах, и к настоящему времени собрал около 40 000 изображений.

Изображения, собранные в рамках проекта, позволяют исследователям оценивать здоровье рифов в режиме реального времени. Intel отмечает, что проект имеет важное значение, потому что коралловые рифы являются одними из самых разнообразных экосистем в мире. Более 800 видов кораллов обеспечивают среду обитания и убежище примерно для 25% мировой морской жизни. Рифы также приносят пользу людям, защищая береговые линии от тропических штормов, обеспечивая продовольствием и доходом 1 миллиард человек, а также ежегодно генерируя 9,6 миллиарда долларов в сфере туризма и отдыха.

 Компания Intel рассказала о своем проекте по спасению коралловых рифов

Традиционно мониторинг коралловых рифов осуществляется дайверами, которые собирают данные под водой или вручную снимают видеоматериалы и фотографии рифа, которые анализируются позже. Недостатки этих процессов заключаются в том, что дайверы могут вмешиваться в поведение диких животных и непреднамеренно влиять на результаты исследований. А также, количество времени, которое дайверы могут находиться под водой, ограничено примерно 30 минутами.

Проект CORaiL размещает интеллектуальные подводные видеокамеры, оснащенные специальной системой VASP, которая может обнаруживать и фотографировать рыбу, когда она проплывает. VASP использует искусственный интеллект для подсчета и классификации жителей океана, собранные данные отправляются на панель мониторинга, предоставляя исследователям аналитические данные и информацию о динамике изменений в режиме реального времени.

Над Большим Барьерным рифом провели уникальный эксперимент по осветлению облаков

Над Большим Барьерным рифом в Австралии была проведена первая стадия амбициозного эксперимента по «осветлению облаков». Ученые надеются, что таким способом в будущем смогут защитить кораллы от разрушительных эффектов глобального потепления. Суть эксперимента состояла в попытке охладить воду вокруг рифа, заставив облака над ним отражать больше солнечного света. Исследователи использовали установленный на судне гигантский вентилятор наподобие снежной пушки, с помощью которого они запустили в воздух множество кристаллов соли.

Результаты испытания оказались «обнадеживающими», заявил в пятницу ведущий научный сотрудник проекта Дэниел Харрисон из Университета Саутерн Кросс. Он также подчеркнул, что, несмотря на успех эксперимента, потребуется не менее четырех лет дальнейших исследований, чтобы доказать стоящую за ним теорию.

Изменение температуры морской воды, вызванное глобальным потеплением, уже нанесло огромный ущерб здоровью Большого Барьерного рифа – крупнейшей в мире коралловой системы. Когда здоровые кораллы испытывают стресс из-за изменений температуры океана – они теряют цвет, поскольку им приходится изгонять из себя водоросли, дарующие цветовое многообразие. В этом году был уже третий случай массового обесцвечивания за последние пять лет, и это вызывает опасения, что большую часть коралловых рифов мы можем потерять навсегда в самом ближайшем будущем.

По словам Харрисона, чтобы оказать существенное влияние на риф, полномасштабный эксперимент нужно развернуть в 10 раз шире. А одну пушку должны заменить нескольких больших турбин на барже. Если все сработает как надо, уверяет ученый, команда сможет снизить смертность кораллов примерно на 70 процентов. Однако эффективность технологии осветления облаков не будет иметь силы, если океан продолжит нагреваться и дальше. Таким образом, это лишь способ поставить риф «на жизнеобеспечение», пока решается настоящая проблема изменения климата. Если человечество не умерит количество выбросов в атмосферу, то новая технология лишь подарит несколько дополнительных десятилетий, прежде чем коралловые рифы будут полностью утрачены.

В Гренландском море обнаружен коралловый сад
Мировой океан до сих пор очень мало изучен. Ученые по всему миру постоянно находят в морских глубинах удивительные, необычные вещи и процессы. Так в холодной и темной воде Гренландского моря исследователи заметили целый сад мягких кораллов и губок.

Это открытие подчеркивает не только то, как мало мы знаем о глубинных областях океана, но и то, как много вреда мы можем причинить, не осознавая этого. Недавно обнаруженный сад находится рядом с глубоководным траловым районом (рыболовной сетью), поэтому ученые призывают классифицировать новую область как уязвимую морскую экосистему.

Исследование океана затрудняется тем, что на самых глубинах становится достаочно темно и невыносимо возрастает давление. Даже опытным водолазам очень трудно спускаться так глубоко. Именно поэтому, ученым очень важно высокотехнологичное оборудование, способное выдерживать высокое давление.

В новом исследовании команда использовала снаряжение, которое она называет бентическими видео-санями. Оно состоит из камеры GoPro, подсветки и лазерных указок в напорных корпусах, размещенных в стальной раме и подвешенной к исследовательскому судну. Такие «сани» могут достигать глубины до 1 500 метров. Коралловый сад, который ученые обнаружили с помощью собственного оборудования, имеет площадь 486 квадратных километров и находится на глубине от 314 до 585 метров.

На глубине примерно в 200 метров остается только 1% света, поэтому водоросли, которые придают мелководным кораллам яркие цвета, не могут выжить. Но сами кораллы — бледные без водорослей — все еще могут процветать. Команда обнаружила огромный коралловый сад, населенный перьевыми звездами, губками, анемонами, гидрозоанами и, конечно же, рыбами.

После этой находки ученые говорят о том, что вопрос изучения морского дна Гренландии как никогда актуален. «Эта местность практически не исследована, хотя мы знаем, что она населена более чем 2 000 различными видами, вносящими свой вклад в сложные и разнообразные среды обитания и в функционирование морской экосистемы».

Исследование: циклоны повреждают коралловые рифы даже на расстоянии 1000 километров

Новое исследование австралийских ученых показало, что циклоны повреждают коралловые рифы даже на расстоянии 1000 км. Эти природные структуры могут потерять до 50% кораллов.

Крупные циклоны могут нанести вред коралловым рифам даже на расстоянии до 1000 км от них. К такому выводу пришли ученые из Австралийского института морских наук (AIMS) — они предупреждают о том, что сильные циклонные ветры создают экстремальные условия на море, которое вредят коралловым рифам в Австралии и во всем мире.

Их моделирование показало, что циклон, ураган или тайфун максимально вредят кораллам в 100 км от них. Но это происходит и на расстояниях до 1000 км. 

Для проверки своей теории исследователи изучили Скотт Риф — группу атолловых рифов к северо-западу от Австралии. Они смогли восстановить тот вред, который им нанес циклон у побережья в 2012 году. 

Несмотря на то, что область циклона, вызывающая самые сильные ветры, подошла к рифу не ближе чем на 500 км, открытое море повредило его волнами высотой от четырех до двадцати метров в течение трех с половиной дней.

Исследователи обнаружили, что на наиболее обнаженных участках Скотт Риф потерял 50% своих массивных кораллов и практически все хрупкие ветвистые кораллы Acropora. Аналогичный ущерб обнаружили на другом рифе, расположенном еще в 300 км от него.

Деятельность человека привела к деградации Карибского кораллового рифа еще в 1950 году

Деятельность человека привела к деградации Карибского кораллового рифа еще в 1950 году. К такому выводу пришли ученые из Университета Аризоны, исследование которых опубликовано в журнале Science Advances.

Биологи начали изучать Карибский коралловый риф в 1970-е годы — к тому времени он уже сильно обесцветился, а многие кораллы погибли. Сильнее всех пострадали оленерогие кораллы — по сравнению с началом исследований, на сегодняшний день их популяция сократилась на 20%.

Ученые считают, что причиной деградации являются изменения климата, рыболовство и загрязнение воды. Однако это только предположения: реальных причин, которые запустили обесцвечивание, ученые до сих пор не знали из-за того, что слишком поздно начали изучать риф.

В новой работе исследователи объединили данные об окаменелостях, найденных в этом районе, исторические записи и данные подводных исследований. Это позволило восстановить историю рифа за последние 125 тыс. лет.

Исследование показало, что Карибский коралловый риф начал деградировать в 50-е годы прошлого века. Тогда влияние глобального потепления было еще не таким сильным. Авторы работы считают, что основной причиной деградации рифа является деятельность человека, в частности рыболовство и расчистка территории под установку сетей.

Большой Барьерный риф потерял 50% кораллов: массовая гибель
Исследователи из Центра передового опыта по изучению коралловых рифов ARC в Квинсленде, на северо-востоке Австралии, оценили сообщества кораллов и размер их колоний вдоль Большого Барьерного рифа в период с 1995 по 2017 год, обнаружив истощение практически всех популяций кораллов.
Большой Барьерный риф Австралии потерял 50% своей популяции кораллов за последние три десятилетия, и главный виновник этого – глобальное потепление.

Коралловые рифы — одни из самых ярких морских экосистем на планете: от четверти до одной трети всех морских видов зависят от них в тот или иной момент своего жизненного цикла. Большой Барьерный риф, самый большой коралловый риф в мире, занимает площадь почти 133 000 квадратных миль и является домом для более чем 1500 видов рыб, 411 видов твердых кораллов и десятков других видов.

«Мы обнаружили, что количество мелких, средних и крупных кораллов на Большом Барьерном рифе сократилось более чем на 50% с 1990-х годов», — сообщил соавтор Терри Хьюз, выдающийся профессор Центра передового опыта по изучению коралловых рифов ARC. Рифы имеют фундаментальное значение для здоровья морских экосистем — без них экосистемы разрушаются, а морская жизнь умирает.

Размеры популяции кораллов также считаются жизненно важными, когда речь идет о способности кораллов к размножению. «В живой популяции кораллов существуют миллионы маленьких молодых кораллов, а также множество крупных – этаких "мамочек", которые производят большую часть молодняка», — пояснил Энди Дитцель, докторант Центра передового опыта по изучению коралловых рифов ARC.

«Наши результаты показывают, что способность Большого Барьерного рифа к восстановлению — его устойчивость — находится под угрозой по сравнению с прошлым, потому что сейчас в нем меньше детенышей, а также крупных размножающихся взрослых особей», — добавил он.

Эксперты обнаружили, что сокращение популяции произошло как у мелководных, так и у глубоководных кораллов, но больше всего пострадали от массового обесцвечивания в 2016 и 2017 годах ветвистые и таблитчатые кораллы, которые обеспечивают среду обитания для рыб.

Высокая температура океана является основной причиной обесцвечивания кораллов: те становятся белыми в результате стрессовой реакции на слишком теплую воду. Обесцвечивание не убивает кораллы сразу, но если температура остается высокой, в конечном итоге коралл погибает, разрушив естественную среду обитания для многих видов морских обитателей.

За последние пять лет Большой Барьерный риф пострадал от нескольких массовых обесцвечиваний, и эксперты говорят, что южная часть рифа также подверглась воздействию рекордно высоких температур в начале 2020 года. 

«Раньше мы думали, что Большой Барьерный риф защищен своими огромными размерами, но наши результаты показывают, что даже самая большая и относительно хорошо защищенная система рифов в мире все больше подвергается опасности и приходит в упадок», — заключил Хьюз.

Авторы доклада предупредили, что изменение климата приводит к увеличению частоты вырождения рифов. «Нельзя терять время — мы должны резко снизить выбросы парниковых газов как можно скорее», — предупреждают они в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society.

 

 

0 комментариев
Архив