Искусственные коралловые рифы начинают имитировать функции настоящих рифов, уничтоженных изменением климата

Средняя температура Земли в сентябре 2023 года была на 1.75°C выше доиндустриального уровня, временно превысив порог в 1.5°C, к которому мировые лидеры договорились стремиться для ограничения долгосрочного потепления.

Сохранение потепления на этом уровне затруднит выживание коралловых рифов океана. Согласно последним оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), даже в самых оптимистичных сценариях до двух третей всех коралловых рифов могут деградировать в ближайшие десятилетия.

Хотя восстановить все рифы, утраченные из-за изменения климата, невозможно, искусственные сооружения (из бетона или других твердых материалов) потенциально могут воспроизводить сложные формы естественных рифов и сохранять часть их преимуществ.

Известно, что искусственные рифы привлекают рыбу и отличаются высоким биоразнообразием, часто сопоставимым с естественными рифами. Однако до сих пор было неясно, привлекают ли они виды, которые в противном случае жили бы на соседних коралловых рифах, или же они помогают поддерживать совершенно новые сообщества, увеличивая существующие популяции.

Новое исследование, опубликованное в Marine Biology, впервые изучило, могут ли искусственные рифы в тропиках функционировать так же, как их естественные аналоги. Ответ: пока нет, но эти бетонные конструкции начинают имитировать некоторые ключевые функции коралловых рифов — и со временем они должны становиться лучше.

Следуя за питательными веществами

Коралловые рифы поддерживают множество различных видов в большом количестве, несмотря на то, что растут в тропических водах, бедных питательными веществами (такими как нитраты и фосфаты). Это стало известно как парадокс Дарвина. Сейчас известно, что рифы достигают этого за счет чрезвычайно быстрой циркуляции питательных веществ через беспозвоночных, кораллы и рыб, которые на них обитают.

Если искусственные рифы выполняют аналогичную функцию, можно ожидать, что они также будут быстро перерабатывать поступающие питательные вещества и поддерживать их общий низкий уровень. Это указывало бы на то, что они также являются высокопродуктивными экосистемами.

От бетона к кораллам

Исследование проводилось на севере Бали, Индонезия. Местная некоммерческая организация North Bali Reef Conservation в течение последних шести лет создает искусственные рифы с помощью международных волонтеров и местных рыбаков.

Хотя на сегодня развернуто уже более 15 000 таких рифов, они покрывают лишь около 2 гектаров — примерно площадь двух футбольных полей.

Результаты показали, что эти конструкции начинают проявлять признаки функционирования, подобного сообществам коралловых рифов:

• В воде, извлеченной из-под песка рядом с искусственными рифами, обнаружен высокий уровень фосфатов — свидетельство большого количества выделений рыб.
• В пробах воды над осадком уровни всех измеренных питательных веществ были низкими и аналогичными уровням на естественных рифах, что указывает на быструю переработку этих веществ искусственным рифом.

Однако осадок вокруг бетонных конструкций, по-видимому, накапливал меньше углерода, чем вокруг естественных рифов. Исследователи предполагают, что разница может быть связана с относительным обилием видов беспозвоночных, таких как гидроиды (растительноподобные родственники кораллов). Они были обычны на изученных естественных рифах, но встречались в небольших, но растущих количествах на искусственных рифах. По мере колонизации бетона этими видами со временем рифы должны функционировать еще больше как их естественные аналоги.

Исследование вселяет надежду, что со временем искусственные рифы смогут имитировать больше процессов, поддерживаемых естественными рифами. Результаты являются ранним признаком того, что искусственные рифы могут помочь поддержать местные сообщества, пострадавшие от утраты рифов из-за изменения климата.

Климатическая угроза коралловым рифам не будет решена с помощью искусственных рифов. Только быстрое сокращение выбросов парниковых газов может сохранить будущее для этих экосистем. Однако исследование указывает, что там, где рифы уже утрачены из-за загрязнения, разрушительного рыболовства или прибрежной застройки, возможно восстановить некоторые утраченные преимущества с помощью искусственных сооружений.

Данные исследования предполагают, что искусственным рифам может потребоваться до пяти лет, чтобы начать функционировать подобно коралловым рифам, поэтому программы восстановления должны начинаться уже сейчас.