Экология и климат

Спасение рифов: новая надежда

Климат меняется, океаны нагреваются, вследствие чего некоторые из самых впечатляющих кораллов планеты, к сожалению, вымирают. Ученые пытаются защитить уязвимые виды и вывести более стойкие.

Дайверы мычали в регуляторы, размахивая от восторга руками и ногами. В августе 2020 года биолог Ханна Кох и ее коллеги из Морской лаборатории и аквариума Моут зависли на глубине четырех метров у рифа во Флорида-Кис. Незадолго до полуночи, словно взрывы, над кораллами стали вздыматься крохотные розовато-оранжевые сгустки икры и молоки.

Это шоу, устраиваемое раз в год летней ночью через пару дней после полнолуния, – типичный способ размножения для многих рифообразующих кораллов. Руководствуясь фазами Луны, температурой воды и продолжительностью светового дня, разные виды на рифах Флориды одновременно выпускают облака гамет. Небольшой процент из них осядет обратно в форме личинок-планул, которые и станут новым поколением кораллов – таким образом «шоу» поспособствует генетическому разнообразию.

Эти кораллы, Orbicella faveolatа, которые, согласно Закону об исчезающих видах США, числятся как находящиеся под угрозой, были выращены и «посажены» биологами из Моут в 2015 году – в рамках проекта по восстановлению рифа. «Саженцы» пережили ураган четвертой категории в 2017-м и вспышку болезни два года спустя, продемонстрировав обнадеживающую стойкость. Они достигли половозрелости на несколько лет раньше диких представителей своего вида и стали первыми восстановленными массивными кораллами, которые размножились в море.

Это долгожданное событие для ученых, стремящихся спасти кораллы от воздействия изменений климата и других связанных с деятельностью человека угроз. Более четверти из 800 с лишним известных видов рифообразующих кораллов Международный союз охраны природы классифицирует как уязвимые, находящиеся под угрозой или на грани исчезновения, предупреждая, что потепление повышает риск вымирания.

Во Флорида-Кис 18-летний Джон Зиска, волонтер, участник программы SCUBAnauts International с 2015 года, ухаживает за черенками оленерогого коралла. Моут разводит эти кораллы для восстановления популяции. За последние 10 лет дайверы «высадили» на ослабленные рифы Флориды почти 110 тысяч «саженцев».

Почти 40 лет назад Питер Харрисон, морской эколог из австралийского Университета Южного Креста, стал свидетелем первого задокументированного массового обесцвечивания кораллов. Ныряя у острова Магнетик-Айленд в Большом Барьерном рифе, Харрисон поразился увиденному. «Зрелище было ужасным. Риф представлял собой мозаику из здоровых кораллов и сильно выцветших белых остовов, которые напоминали города-призраки», – вспоминает он.

Всего за пару месяцев до этого место кишело тропической живностью всех цветов радуги.

«Из сотен кораллов, которые я отметил для наблюдений, многие в итоге погибли, – рассказывает Харрисон. – Я был в шоке, осознав, насколько же эти создания на самом деле хрупки».

Коралл образует симбиоз с фотосинтезирующими водорослями, которые живут в его тканях и обеспечивают пропитание и расцветку. Однако из-за высокой температуры и других неблагоприятных факторов водоросли могут стать токсичными. В таких случаях они либо гибнут, либо отторгаются кораллами, что и вызывает обесцвечивание: в результате этого процесса обнажаются собственные прозрачные ткани коралла и его белый скелет из карбоната кальция. Если коралл не сумеет восстановить симбиоз, он погибнет от голода или болезней.

Катастрофа, которую Питер наблюдал в 1982-м, в тот и последующий год повторилась на многих тихоокеанских рифах. В 1997 и 1998 годах бедствие приняло глобальные масштабы: погибло около 16 процентов кораллов планеты. Из-за потепления климата, загрязнения окружающей среды, болезней, повышенной кислотности океана, инвазивных видов и других угроз, описанные Харрисоном коралловые города-призраки только множатся.

Ученые предполагают, что прежде масштабные выцветания случались приблизительно раз в 25 лет, и кораллы успевали восстановиться. Но теперь это происходит чаще – примерно каждые шесть лет, – а в некоторых регионах обесцвечивание грозит и вовсе стать ежегодным явлением.

«Важнее всего сейчас нам как-то попытаться остановить глобальное потепление, – полагает морской биолог Терри Хьюс из австралийского Университета имени Джеймса Кука. – В противном случае даже очисткой океана мы никак не спасем рифы от гибели». Обо всем этом говорят факты: например, в 2016 году, который стал рекордно жарким в череде теплых лет, Большой Барьерный риф обесцветился на 91% процент.

«Некогда пестрые, кораллы выглядят сегодня как серые руины, они стоят практически мертвыми – словно памятник-скелет, наследие изменения климата», – сетует Дэвид Дубиле.

Риф звучит и движется. Колеблются актинии, трепыхаются креветки, носятся крабы, рыбки щиплют водоросли – и все это сопровождается щелчками, стуками, скрипом и бульканьем. Из ложбин таращатся мурены, рифовые акулы отбирают друг у друга добычу. С зарослями оленерогих кораллов и валунами массивных видов, напоминающими огромные пирожные с розовой и зеленой посыпкой, с ярусами, украшенными кружевом морских вееров, как образно называют горгонарий, рифы напоминают затейливые сценические декорации. Из каждого укромного уголка мультяшные создания машут плавниками или щупальцами, охраняя свое скромное место под солнцем.

Больше десяти лет назад я провела здесь 15 незабываемых дней, ныряя на Большом Барьерном рифе вместе с фотографами Дэвидом Дубиле и Дженнифер Хейс. Теперь, увидев недавние фотографии с рифов, где мы ныряли, – местами они превратились в заросшие водорослями каменистые пустыри – я даже расплакалась.

Но, несмотря на понесенный урон, Большой Барьерный риф все еще остается чудом природы – его составляют добрых три тысячи отдельных структур, протянувшихся на 2,3 тысячи километров вдоль северо-восточного побережья Австралии. Даже смерть одного-единственного рифа наносит катастрофический ущерб, поскольку в этих экосистемах обитает не менее четверти всей океанской живности. Рифы жизненно важны для людей – они защищают береговую линию от штормов, поддерживают рыбный промысел и привлекают туристов. По оценкам экспертов, от кораллов напрямую зависит благосостояние полумиллиарда людей, поскольку в одной только туристической отрасли мировой экономики ежегодно оборачиваются десятки миллиардов долларов. Тот факт, что многие рифы страдают от тепла, бесспорен, и последствия его многогранны. «Климатические изменения накрывают планету равномерно, словно одеялом, но при этом существует множество региональных вариаций, – объясняет эколог Чарли Верон, бывший главный научный сотрудник Австралийского института океанологии. – Обесцвечивание кораллов происходит спорадически, и местные погодные условия играют в этом процессе не последнюю роль: например, одну часть рифа закроют муссонные облака, а над другой будет чистое голубое небо с безжалостно палящим солнцем». По словам Чарли Верона, при такой вариативности разработать какой-то общий экологический план, который подходил бы всем, особенно сложно.

Когда Дубиле и Хейс ныряли на Опаловом рифе в 2009 году, там буйно росли оленерогие и столовые кораллы. Девять лет спустя дайверы с грустью обнаружили: место пребывает в запустении: поврежденные полипы отторгли симбиотические водоросли, которые их питают и придают им окраску, кораллы обесцветились и в итоге погибли. Большая часть других обитателей рифа отправилась искать здоровые биотопы. Риф может восстановиться после обесцвечивания, но череда стрессов затрудняет этот процесс. С середины 1990-х годов риф потерял больше половины своих кораллов. Будущее этого чуда природы зависит от вмешательства человека и активности хорошо адаптирующихся видов, способных пережить потепление воды и другие неприятности.

Фото: Большой Барьерный риф в 2009 году → Большой Барьерный риф в 2018

Когда Дубиле и Хейс ныряли на Опаловом рифе в 2009 году, там буйно росли оленерогие и столовые кораллы. Девять лет спустя дайверы с грустью обнаружили: место пребывает в запустении: поврежденные полипы отторгли симбиотические водоросли, которые их питают и придают им окраску, кораллы обесцветились и в итоге погибли. Большая часть других обитателей рифа отправилась искать здоровые биотопы. Риф может восстановиться после обесцвечивания, но череда стрессов затрудняет этот процесс. С середины 1990-х годов риф потерял больше половины своих кораллов. Будущее этого чуда природы зависит от вмешательства человека и активности хорошо адаптирующихся видов, способных пережить потепление воды и другие неприятности.

Фото: Большой Барьерный риф в 2018 году

Более 20 лет Национальное управление по исследованию океана и атмосферы США моделирует системы на основании спутниковых и локальных данных, чтобы предсказать, где и когда с большой вероятностью произойдет обесцвечивание. «Это дает экологам время на разработку защитных мер», – рассказывает Марк Икин, координатор группы охраны коралловых рифов. Такая эффективная система раннего предупреждения позволила ограничить доступ к уязвимым регионам, провести упреждающую пересадку редких кораллов и поэкспериментировать с созданием искусственной тени.

Подобные экстренные меры обходятся дорого и, разумеется, не работают, если кораллы уже погибли. Поэтому ученые пытаются восстановить рифы. К счастью, хоть кораллы и являются животными, их можно размножать как растения: собирать побеги, выращивать в питомниках и закреплять зрелые организмы на деградировавших структурах, чтобы дать начало новой жизни.

Между двумя поездками Дубиле и Хейс в залив Тамон здоровые кораллы успели превратиться в бледные руины. Залив годами страдал от повышенной температуры моря, опустошительных низких отливов. Между 2013 и 2017 годом вымерло почти 60 процентов колоний оленерогих кораллов, в которых селятся рыбы и беспозвоночные. Один ключевой вид вымер целиком. Привлекающий туристов и местных жителей Микронезийский залив с его мелководными прибрежными колониями в 1997 году объявили заповедным. «Это было тяжелое зрелище, – рассказывает эколог Лори Раймундо, – особенно когда кораллы начинали было восстанавливаться, а через пару месяцев получали новый удар».

Фото: Залив Тамон, Гуам, в 2005 году → Залив Тамон, Гуам, в 2017

Между двумя поездками Дубиле и Хейс в залив Тамон здоровые кораллы успели превратиться в бледные руины. Залив годами страдал от повышенной температуры моря, опустошительных низких отливов. Между 2013 и 2017 годом вымерло почти 60 процентов колоний оленерогих кораллов, в которых селятся рыбы и беспозвоночные. Один ключевой вид вымер целиком. Привлекающий туристов и местных жителей Микронезийский залив с его мелководными прибрежными колониями в 1997 году объявили заповедным. «Это было тяжелое зрелище, – рассказывает эколог Лори Раймундо, – особенно когда кораллы начинали было восстанавливаться, а через пару месяцев получали новый удар».

Фото: Залив Тамон, Гуам, в 2017

Десятилетиями экологи оттачивали эту методику для быстрорастущих ветвистых кораллов. До недавнего времени редкий океанский фермер пытался культивировать основные структурные элементы рифа – массивные и мозговые кораллы. Эти медленнорастущие гиганты живут веками, а до репродуктивного возраста растут десятилетиями. Ученые из Моут совершили прорыв, когда открыли, что отпиленные от представителей таких видов, микрофрагменты ведут себя как пораненная кожа и растут стремительно – раз в десять быстрее, чем крупные отростки. Помещенные близко друг к другу в лабораторных аквариумах, полипы одной колонии сливаются воедино, сокращая время, необходимое для достижения репродуктивного размера. Выращиваемые таким образом виды, которым в природе для полового созревания требуется не меньше десятилетия, могут начать размножаться уже через несколько лет.

Но, как за этим «садом» ни ухаживай, его невозможно защитить от плохой погоды, и многие выращенные в питомнике ветвистые кораллы в итоге погибли из-за повышения температуры воды и воздуха. Поэтому, как считает старший биолог Моут Эрин Маллер, необходимо сосредоточиться на теплостойких видах. Кроме того, Маллер выясняет, есть ли взаимосвязь между температурой и некрозом тканей мадрепоровых кораллов – болезнью, которая впервые появилась во Флорида-Кис в 2014 году и к настоящему моменту практически целиком поразила 580-километровый барьерный риф. «Заболевания – хроническая проблема рифов, поэтому мы тестируем виды на устойчивость к теплу и болезням и пытаемся ускорить размножение тех, которые с большей вероятностью выживут в ближайшие десятилетия», – делится Эрин Маллер.

National Geographic Россия №209, май 2021

Полная версия материала доступна подписчикам онлайн-версии журнала.
Оформляя подписку, вы получаете доступ к эксклюзивному контенту из
журнала на сайте, а также PDF-версию выпуска.

Оформить подписку

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть