Кораллы северной части Красного моря успешно проходят тест на тепловой стресс

Даже по самым оптимистичным сценариям, большая часть коралловых рифов на планете — в Австралии, на Мальдивах или в Карибском бассейне — исчезнет или будет в очень плохом состоянии к концу этого века. Это связано с тем, что глобальное потепление поднимает температуру океана выше предела, который могут выдержать одноклеточные водоросли — основные союзники кораллов. Эти водоросли живут внутри коралловой ткани для защиты и, в обмен, снабжают кораллы необходимыми питательными веществами, производимыми в процессе фотосинтеза. Поскольку водоросли содержат различные пигменты и придают рифам их знаменитые цвета, их потеря приводит к побелению кораллов — явлению, известному как обесцвечивание. Однако, несмотря на реальную угрозу глобального потепления, кораллы Красного моря, похоже, сохранят свою яркую окраску.

Устойчивость к высоким температурам

Ученые из EPFL обнаружили, что кораллы в заливе Акаба (северная оконечность Красного моря), а также их симбиотические водоросли и бактерии, могут выдерживать средние температуры примерно на 5°C выше, чем те, которые они обычно испытывают. Поскольку маловероятно, что температура в Красном море повысится более чем на 5°C к концу века, это дает надежду на сохранение этой экосистемы для будущих поколений.

Методология исследования

Для исследования кораллы подвергали тепловому стрессу в диапазоне температур, вероятных в ближайшие десятилетия:

• Текущая средняя максимальная месячная температура: ~27°C
• Экспериментальные температуры: 29.5°C, 32°C и 34.5°C
• Продолжительность воздействия: короткий период (3 часа) и длительный (1 неделя).

Ученые измеряли экспрессию генов кораллов и симбиотических водорослей во время и после теста, а также определяли состав их микробиома.

Ключевые выводы

• Кораллы залива Акаба живут при температурах значительно ниже своего максимального порога устойчивости.
• При температурах до 32°C кораллы и их симбионты смогли молекулярно восстановиться и акклиматизироваться как к краткосрочному, так и к долгосрочному тепловому стрессу без серьезных последствий.
• Это первое столь масштабное генетическое исследование, которое раскрывает фундаментальные механизмы устойчивости на уровне экспрессии генов и задает стандарт для идентификации «суперкораллов».

Ограничения и будущее

Несмотря на устойчивость к температуре, эти кораллы уязвимы к локальным стрессорам: загрязнению и физическому разрушению. Их искусственная пересадка для восстановления, например, Большого Барьерного рифа, невозможна из-за зависимости от окружающей среды и масштабов.

Летом стартует масштабный четырехлетний проект Transnational Red Sea Center (TRSC). Ученые на судне Fleur de Passion пройдут 2000 км по Красному морю, где перепад температур между северной и южной частями составляет 5-6°C. Это создает «естественную лабораторию» для картирования термоустойчивости и разнообразия кораллов. Движение на юг, где температура выше, а некоторые кораллы уже начинают обесцвечиваться, подобно «путешествию в будущее» других рифов мира.

Главный вывод: защита кораллов Красного моря от локальных угроз позволит сохранить резерв «природных суперкораллов» для потенциального восстановления районов, сильно пострадавших от тепловых волн.