Ahogy az óceánok felmelegednek és savasabbá válnak, a tudósok új stratégiákat dolgoznak ki a „tenger esőerdőinek” megmentésére.

A korallzátonyok a Föld legszebb ökoszisztémái közé tartoznak – Sylvia Earle oceanográfus szavaival élve „egy drágaköves öv a bolygó közepe körül”. Emellett rendkívül értékesek. A zátonyok az óceán fenekének kevesebb mint egytizedét borítják, de több mint 1 korallfajt és 800 halfajt tartanak fenn. Ezek ívóhelyek, part menti pufferek a viharokkal és a jövedelmező turisták vonzásával szemben. Alapján néhány becslés, az általuk nyújtott szolgáltatások értéke akár évi 30 milliárd dollár is lehet.

Ezeknek az előnyöknek a rovására azonban a korallzátonyok állapota az 1970-es évek óta folyamatosan romlik az emberi hatások miatt. A túlhalászás megzavarja a nagyragadozókból, kisebb zsákmányfajokból és „legelőkből” álló összetett közösségeiket, például papagájhalakat és sünököt, amelyek megtisztítják a nagy algákat a koralloktól. A part menti fejlesztések érdekében végzett kotrás hordalékkal borítja el a vizet, blokkolja a napfényt és kimeríti az oxigént. Az algák hatalmas virágzása, amelyet a mezőgazdasági lefolyóvíz és a szennyvíz tápanyagai táplálnak, elfojtják a korallokat. A kórokozók, amelyek valószínűleg globális szállítással terjednek, elpusztítják a korallokat és a sünököt.

A légkörben a növekvő szén-dioxid-koncentráció az óceánok vizeit felmelegíti és savasabbá teszi. A meleg víz kifehéredési epizódokat okoz, amelyek során a korallpolipok kiszorítják a szöveteikben élő mikroszkopikus algákat, és táplálják azokat. Az algák biztosítják a korallok színét, így a zátonyok fehérré válnak. A korallok felépülhetnek, de a folyamat megterheli és megölheti őket. A savasodás, amely akkor következik be, amikor a tengervíz elnyeli a CO2-t a légkörből, csökkenti a korallok számára a csontváz felépítéséhez rendelkezésre álló karbonát mennyiségét, így a zátonyok lassabban nőnek és gyengülnek.

„Megpróbálunk ellensúlyozni azt az üzenetet, hogy minden korall halálra van ítélve.” – Ruth Gates

De a zátonyspecialisták nem adják fel. Néhányan olyan tulajdonságokat azonosítanak, amelyek segítenek bizonyos koralloknak elviselni a felmelegedést és a savasodást. Mások kondicionálják a korallokat, hogy boldoguljanak a megváltozott óceánokban, hasonlóan ahhoz, ahogy a sportolók nagy magasságban vagy zord időben edzenek versenyezni.

„Megpróbálunk ellensúlyozni azt az üzenetet, hogy minden korall halálra van ítélve” – mondja Ruth Gates, a Hawaii Egyetem Tengerbiológiai Intézetének kutatóprofesszora. "A korallok évmilliók óta fejlődnek a Földön, és jó okkal maradtak életben."

A rugalmasság növelése

Egyes szakértők szerint a felmelegedés és a savasodás túl sok figyelmet kap, és a helyi stressz sokkal sürgetőbb.

„Az éghajlatváltozás csak a történet fele” – mondja Jeremy Jackson, a kaliforniai Scripps Oceanográfiai Intézet Tengeri Biodiverzitási és Természetvédelmi Központjának korábbi igazgatója. Jackson egy jelentés vezető szerkesztője volt júliusban tette közzé a Global Coral Reef Monitoring Network amely az 1970-es évek óta széles eltéréseket talált a zátonyok hanyatlásában a Karib-térségben.

Míg a korallok száma 50 óta több mint 1970 százalékkal csökkent a régióban, a halászatot, a part menti fejlesztéseket és a turizmust korlátozó országok, mint például Bermuda, sokkal kevesebb korallveszteséget szenvedtek el, mint azok, amelyek nem vezettek be hasonló szabályozást, például Jamaica. Az egészséges zátonyok pedig könnyebben átvészelték a hurrikánokat és a kifehéredési epizódokat, mint a túlhalászás és a vízszennyezés miatt már leromlott zátonyok.

„Ironikus módon az Egyesült Államok sok pénzt költ a korallzátonyok megfigyelésére, de nem tesz sokat a védelméért” – mondja Jackson. "Úgy tűnik, a stratégiánk az, hogy halálukig figyeljük őket."

Augusztus végén az Egyesült Államok Nemzeti Oceanográfiai és Légkörkutató Hivatala megtette az első lépést afelé, hogy ez megváltozzon. 20 korallfajt a veszélyeztetett fajokról szóló törvény értelmében veszélyeztetettként sorol fel. A felsorolás azt jelenti, hogy más szövetségi ügynökségeknek konzultálniuk kell a NOAA-val, mielőtt finanszíroznák vagy engedélyeznék azokat a tevékenységeket, amelyek hatással lehetnek ezekre a korallokra, például energetikai projektekre, szennyezési kibocsátási engedélyekre, kotrásra, hajóforgalomra vagy katonai tevékenységekre. A NOAA pedig államokkal és közösségekkel fog együttműködni a korallok védelmében olyan stratégiákkal, mint a szárazföldi szennyezés csökkentése és a laboratóriumokban termesztett korallok átültetése a leromlott zátonyok újratelepítése érdekében.

A túlélők előnyben részesítése

A felmelegedés és a savasodás ellen a tudósok azon dolgoznak, hogy megértsék, miért tudnak egyes korallok könnyebben kilábalni ezekből a stresszhatásokból, mint mások. A válasz a korallok genetikájának bizonyos kombinációjában rejlik, és a szöveteikben élő mikroalgákkal való kapcsolataikban, amelyek táplálékkal látják el őket.

egy ben megjelent tanulmány Globális változásbiológia júliusban az Ohio Állami Egyetem biogeokémikusa, Andréa Grottoli által vezetett kutatók kilenc mexikói zátonyról származó egészséges korallokat vizsgáltak meg két fehéredési epizódon keresztül, egy év különbséggel. Ez a folyamat a jelenlegi előrejelzések szerint azokat a körülményeket szimulálta, amelyek a Karib-térségben már 2030-ban bekövetkezhetnek.

Egyes megállapításaik meglepőek voltak. Porites astreoides, a Karib-tenger egyes részein egyre szaporodó, halmozódó sárga korallt az első fehérítés szerényen érintette, de a második után nem tért magához teljesen. Más típusok nagyobb képességet mutattak a gyógyulásra az ismételt fehérítések után.

 "Szeretném, ha újragondolnánk, hogyan határozzuk meg azokat a zátonyokat, amelyeket érdemes megvédeni." — Andréa Grottoli „A korallok energiatartalékainak mérete számított, különösen a raktározott lipidek” – magyarázza Grottoli. "Amikor éhezünk, a testünk zsírt metabolizál, és más élőlények ugyanezt teszik." A magas zsírtartalékok segítettek túlélni a korallokat, amíg új szimbiotikus algákat nem tudtak szerezni. A tanulmány azt is kimutatta, hogy azok a korallok, amelyek több algafajjal is együttműködni képesek, alkalmasabbak a gyógyulásra.

Grottoli szerint az ehhez hasonló eredményeket fel lehetne használni védett tengeri területek elhelyezésére olyan zónákban, ahol a körülmények kedveznek a rugalmas korallfajoknak. „Szeretném, ha újragondolnánk, hogyan határozzuk meg azokat a zátonyokat, amelyeket érdemes megvédeni” – mondja. „Tudnod kell, hogyan viselkednek a korallfajok, és hogyan reagálnak a stresszre, hogy megjósolhasd, életben maradnak-e.”

Szuperkorallok

A Hawaii Egyetemen Gates azon is dolgozik, hogy azonosítsa azokat a korallokat, amelyek ellenállnak az éghajlati stressznek. 2013 októberében ő és Madeleine van Oppen, az Australian Institute of Marine Sciences vezető kutatója, megnyerte a Paul G. Allen Családi Alapítvány által támogatott versenyt amely stratégiákat keresett az óceánok savasodásának kezelésére. Gates és van Oppen olyan korallok kifejlesztését tervezik, amelyek rendkívül ellenállóak az éghajlati hatásokkal szemben, és felhasználják őket több helyszín újratelepítésére, köztük egy hawaii holt zátonyra és egy beton mesterséges zátonyra.

E szuperkorallok kifejlesztéséhez három eszközt használnak. Az első az epigenetika – a génfunkciók változásai, amelyek akkor következnek be, amikor egy szervezet genetikai kódjának bizonyos részeit be- vagy kikapcsolják a környezeti jelzésekre válaszul. „Azokról a korallokról, amelyekről már tudjuk, hogy robusztusak, behozzuk őket a laboratóriumba, és olyan körülményeknek tesszük ki őket, amelyekkel valószínűleg a megváltozott óceánokban találkozhatnak: növeljük a víz hőmérsékletét vagy csökkentjük a pH-t, majd visszahozzuk a kiindulási pontra, időnként kombináció” – mondja Gates. "A gyakorlatok olyan gyorsan adaptív epigenetikai utakat indíthatnak el, amelyek arra ösztönzik a kiváló teljesítményt nyújtókat, hogy a legjobbak legyenek."

Másodszor, a kutatók módosítják a korallok szimbiotikus párosítását mikroalgákkal. „Néhány szimbiontát mindig nagyon robusztus korallokhoz társítanak, ezért azt vizsgáljuk, hogy be tudjuk-e mutatni őket olyan korallokkal, amelyek szimbiontái hasonlóak. A szimbionták a korallok táplálékforrásai, a robusztusak pedig rendkívül jó élelmiszergyárak” – mondja Gates. A harmadik eszköz a szívós korallok szelektív tenyésztése és spermáik lefagyasztása, ami a biológiai bankok rezisztenciájának növekedését jelenti.

Egyes beszámolók szerint Gates és van Oppen „tervezői zátonyokat” hoz létre, de Gates nem ért egyet.

„A korallzátonyok gyorsabban változnak, mint ahogy a korallok egymásra találnak és természetes módon alkalmazkodni tudnak. Ez időbeli probléma. Így felgyorsítjuk az egyének találkozási és szaporodási képességét” – mondja. „Valószínűleg ez jóindulatú körülmények között természetesen megtörténne, de ahogy a korallok elpusztulnak, a kapcsolatok megszakadnak, és a spermiumok és a tojások nem találkoznak olyan könnyen. Nézhetjük a probléma súlyosbodását, vagy javasolhatunk valamit, ami változást hoz.”

Az ötlet bizonyos szempontból analóg az állatok és növények szárazföldi migrációjának támogatása. Az éghajlatváltozás mindkét esetben gyorsabban változtatja meg az ökoszisztémákat, mint ahogy az élőlények fejlődni képesek. A végső megoldás az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése, de rövid távon a fajok alkalmazkodásának segítése mérsékelheti a károkat.

Ez a cikk eredetileg megjelent Ensia

A szerzőről

Jennifer Weeks egy massachusettsi szabadúszó újságíró, aki környezetről, tudományról és egészségről ír. Történetei ben jelentek meg Discover, Slate, The Boston Globe Magazine, The Daily Climate és sok más kiadvány. Korábban kongresszusi munkatársként, lobbistaként és közpolitikai elemzőként dolgozott.

Ajánlott könyv:

A világ kék: Hogyan vannak egy sorsunk és az óceán?
szerző: Sylvia Earle.

Ez a könyv kapcsolódik a National Geographic ambiciózus 5-éves óceáni kezdeményezéséhez - amely a túlhalászatra összpontosít - a National Geographic Explorer-ben található Sylvia Earle elérhetõ, mégis kemény hangjában. Magával ragadó személyes történeteken keresztül széles közönség számára áttekintheti az óceán jelenlegi és jövőbeli veszélyét, valamint az általa támogatott életet.

Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazonon.