3D-модели показывают беспрецедентную картину реакции кораллов на обесцвечивание

В исследовании, опубликованном 31 июля в журнале PLOS ONE, морские биологи из Океанографического института Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и Университета штата Аризона впервые показали реакцию кораллов на стресс при "обесцвечивании", используя технологии 3D-визуализации для определения выживаемости кораллов после нескольких событий обесцвечивания у острова Мауи.

Используя временной ряд 3D-моделей коралловых рифов с Мауи, команда исследователей под руководством лаборатории Смита из Института Скриппса отследила реакцию на обесцвечивание 1832 колоний кораллов с 2014 по 2021 год. Семилетний набор данных предоставил детальные изображения рифов по годам, позволив команде выявить закономерности роста и выживаемости кораллов через последовательные события обесцвечивания в 2015 и 2019 годах.

Исследователи стремились различить два процесса: естественный отбор, при котором выживают только самые выносливые кораллы в популяции, и акклиматизацию, когда отдельный коралл со временем становится более терпимым к тепловому стрессу.

Хотя некоторые кораллы обесцветились и погибли, кораллы, пережившие оба события, показали обнадеживающие признаки устойчивости. Среди этих выживших исследователи обнаружили мало свидетельств того, что обесцвечивание повлияло на их рост с течением времени. Этот неожиданный результат может повлиять на подходы к сохранению и восстановлению рифов.

"Мы обнаружили, что более старые кораллы, которые с большей вероятностью пережили несколько событий обесцвечивания, могут быть хорошим источником материала для восстановления кораллов", — сказал ведущий автор Орион Маккарти.

Во время продолжительных событий потепления океана стрессированные кораллы изгоняют полезные водоросли, живущие в их тканях. Это лишает их основного источника пищи. Оба измеренных в исследовании события были умеренной силы, с устойчивым повышением температуры поверхности моря более чем на 1 градус Цельсия в течение нескольких месяцев.

Несмотря на сходный тепловой стресс в 2015 и 2019 годах, кораллы реагировали неодинаково. Некоторые виды, в частности Porites lobata, показали признаки акклиматизации. Популяции кораллов Pocillopora пострадали больше всего, показав самый низкий уровень выживаемости.

"Основываясь на наших наблюдениях, мы рекомендуем, чтобы проекты восстановления на Гавайях фокусировались на колониях Porites и Montipora с подтвержденной историей роста и выживания", — отметил Маккарти.

Исследователи отметили, что инновационная 3D-технология позволила им обнаружить признаки акклиматизации и отбора, которые было бы трудно отследить традиционными методами подводных съемок. Ученые используют подводные камеры для захвата тысяч перекрывающихся изображений рифа, повторяя это ежегодно. Специальное программное обеспечение "сшивает" 2D-снимки в детальную 3D-модель.

Эта работа является частью более широкой инициативы мониторинга "100 Island Challenge". "Этот подход революционизировал нашу способность изучать долгосрочные изменения в сообществах коралловых рифов в очень мелком масштабе", — сказала соавтор Дженнифер Смит.

Авторы подчеркнули, что усилия по борьбе с изменением климата — основной причиной потепления океана — имеют решающее значение для будущего коралловых рифов.

"Коралловые рифы динамичны, и обесцвечивание не обязательно убьет каждый коралл — по крайней мере, в краткосрочной перспективе, — так что у этих рифов еще есть надежда, и необходимо активное сохранение", — заключил Маккарти.