Четвертое в мире массовое обесцвечивание кораллов идет, но хорошо связанные рифы могут иметь больше шансов на восстановление
Коралловые рифы покрывают менее 1% океана, но поддерживают около 25% всех морских видов. Экономическая ценность услуг этих экосистем оценивается более чем в 3,4 млрд долларов США ежегодно только в США.
Сегодня повышение температуры океана угрожает выживанию рифов. Когда вода становится слишком теплой надолго, кораллы изгоняют симбиотические водоросли zooxanthellae из своих тканей — процесс, называемый коралловым обесцвечиванием. Это делает кораллы уязвимыми к голоду и болезням.
Поскольку глобальный нагрев океана достиг рекордных уровней, ученые подтвердили, что глобальное событие обесцвечивания кораллов идет. С начала 2023 года кораллы гибнут в Индийском, Тихом и Атлантическом океанах.
Текущее событие обесцвечивания в Карибском регионе является более длительным и серьезным, чем любой предыдущий эпизод, зарегистрированный с первого глобального в 1998 году.
Отношения на рифе
Ученые разрабатывают стратегии реагирования:
- Повышение термоустойчивости кораллов.
- Восстановление поврежденных участков.
- Перемещение коралловых питомников.
- Разведение устойчивых "суперкораллов".
- Усиление химических и звуковых сигналов для привлечения личинок.
Рыбы, такие как попугаи, хирурги и рыбы-кролики, поедают водоросли, конкурирующие с кораллами, и помогают им восстанавливаться.
Морские огурцы, питаясь органическими отходами, очищают область вокруг рифов. Исследование показало, что их удаление приводит к 15-кратному увеличению смертности кораллов.
Роль океанической связности
Коралловые рифы не изолированы. При нересте рыбы и кораллы выпускают миллионы личинок, которые переносятся течениями и обмениваются между рифами. Эти обмены составляют связность коралловых рифов.
Исследования показывают, что хорошо связанные рифы восстанавливаются быстрее после стрессов, таких как обесцвечивание. Получение обильных поставок личинок кораллов и рыб помогает восстановить поврежденные участки.
Измерение связности требует анализа ДНК кораллов или компьютерного моделирования переноса личинок океанскими течениями, что требует больших вычислительных затрат.
Инсайты от машинного обучения
Машинное обучение предлагает новый способ анализа связей рифов. Разработан инструмент, который:
- Использует данные о течениях со спутников.
- Генерирует сеть экорегионов.
- Рассчитывает их связность за последние 30–40 лет.
- Определяет лучше связанные рифы с помощью алгоритма PageRank (как в Google).
В Коралловом треугольнике Юго-Восточной Азии периодические сдвиги между климатическими паттернами Эль-Ниньо и Ла-Нинья способствуют биоразнообразию, вероятно, уже 5–7 миллионов лет. Связность во время событий Эль-Ниньо сильно отличается от Ла-Ниньи из-за разных течений, что помогает рифам получать личинки из разных мест.
Понимание устойчивости рифов в сочетании с данными о связности открывает новые пути для помощи кораллам. Это показывает, где и как расставлять приоритеты в мониторинге и восстановлении.
В долгосрочной перспективе единственные способы остановить гибель кораллов — это ограничение загрязнения воды и сдерживание изменения климата. Но более локализованные действия по оздоровлению рифов могут выиграть для них время и повысить устойчивость к потеплению океана.