Кораллы, устойчивые к изменению климата, могут стать спасательным кругом для рифов

В 2015 году почти половина коралловых рифов Гавайев пострадала от самого сильного за всю историю обесцвечивания. Обесцвечивание кораллов происходит, когда аномально высокая температура океана заставляет кораллы изгонять водоросли, которые обычно живут внутри них и являются их источником пищи.

Хотя такие события тревожны, кораллы иногда могут восстановиться, а некоторые и вовсе устойчивы к обесцвечиванию. В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа учёных под руководством Кэти Барротт из Университета Пенсильвании обнаружила, что такие закалённые, устойчивые кораллы могут процветать даже после пересадки в другую среду и дополнительного теплового стресса. Результаты вселяют надежду, что выносливые кораллы могут стать основой для восстановления рифов в будущем.

«Нас очень интересовало экспериментально проверить, можно ли взять коралл, устойчивый к изменению климата, использовать его как исходный материал для размножения и высадить на другом, деградировавшем рифе», — говорит Барротт. «Самое крутое, что мы не увидели никаких различий в их реакции на обесцвечивание после этой пересадки».

Массовые случаи обесцвечивания кораллов становятся всё более частыми, что вызывает опасения за их будущее в условиях изменения климата. Барротт и коллеги изучают кораллы, устойчивые к обесцвечиванию, с целью выиграть для кораллов больше времени перед лицом потепления и закисления океанских вод.

Одна из стратегий, которую они и другие учёные рассматривают и которая уже испытывается, например, на Большом Барьерном рифе, — это пересадка кораллов. Исследователи могли бы пополнять рифы, поврежденные изменением климата или другими антропогенными воздействиями (например, осадконакоплением или посадкой судна на мель), кораллами, доказавшими свою стойкость.

Однако для успеха этой стратегии потребовалось бы, чтобы кораллы-«выжившие» сохраняли свои устойчивые характеристики после перемещения в новую среду.

«Если взять коралл, устойчивый к обесцвечиванию в его естественной среде обитания, возможно, стресс от переезда на новое место заставит его потерять эту способность», — отмечает Барротт.

Чтобы проверить это, команда провела эксперимент на двух рифах в заливе Каньоха (остров Оаху, Гавайи): один ближе к берегу со стоячей водой, другой — дальше от берега с более сильным течением. В каждой зоне исследователи определили колонии кораллов, устойчивые к обесцвечиванию во время события 2015 года, и собрали с них образцы в следующем году. Поскольку кораллы — клональные организмы, фрагмент колонии может отрасти и будет иметь ту же генетику, что и «материнский» коралл. Часть образцов каждой колонии оставили на родном рифе, а часть пересадили на второй риф.

Через шесть месяцев после акклиматизации на новом месте биологи также поместили образцы кораллов с каждого участка в лабораторные резервуары и смоделировали новое событие обесцвечивания, повышая температуру воды в течение нескольких дней.

Команда отслеживала здоровье кораллов и условия окружающей среды, измеряя скорость фотосинтеза, метаболизм, скорость кальцификации, а также здоровье симбиотических водорослей. Они обнаружили, что устойчивые к обесцвечиванию кораллы оставались таковыми даже в новой среде.

«По-настоящему новым было то, что у нас был этот хорошо реплицированный эксперимент, и мы не увидели изменений в реакции кораллов на обесцвечивание», — говорит Барротт.

Исследователи также изучили успешность размножения кораллов летом после их сбора. Оказалось, что условия на родном участке коралла влияют на его будущую репродуктивную способность.

«Кораллы с «счастливого» участка — внешней лагуны, где до обесцвечивания наблюдались более высокие темпы роста, — в целом чувствовали себя немного лучше, и их жизнеспособность была выше», — говорит Барротт. «Это говорит о том, что если вы создаёте коралловый питомник, следует выбрать место с хорошими условиями, потому что пребывание на «лучшем» участке, похоже, даёт долгосрочную пользу даже после пересадки кораллов на менее «счастливое» место».

«Счастливый» участок (лагуна дальше от берега) характеризовался более высокими скоростями течения, чем другой риф, который ближе к берегу, менее солёный и более застойный. «Более высокие скорости течения очень важны для того, чтобы помочь кораллам избавляться от отходов и получать пищу», — поясняет Барротт.

Хотя результаты исследования по пересадке обнадёживают, учёный подчёркивает, что это будет лишь временным решением проблемы изменения климата.

«Я думаю, такие методы могут выиграть для нас немного времени, но нет замены ограничению выбросов углерода», — говорит она. «Нам нужны глобальные действия по борьбе с изменением климата, потому что даже устойчивые к обесцвечиванию кораллы не выживут вечно, если потепление океана будет продолжаться такими же темпами, как сегодня».