Выращивание кораллов для потеплевших морей

В Коралловом море начала расти уникальная коллекция молодых кораллов.

Исследователи вывели эти кораллы, чтобы помочь им лучше справляться с изменением климата — повышением температуры и кислотности океана. Теперь они растут в экспериментальных полевых условиях на Большом Барьерном рифе, чтобы проверить, смогут ли они выжить в дикой природе.

Проектом руководит профессор Мадлен ван Оппен, стипендиат Австралийского исследовательского совета в Мельбурнском университете и Австралийском институте морских наук (AIMS).

Проблема: кораллы на пределе

• Большинство диких кораллов живут на самом пределе своих температурных возможностей.
• Большой Барьерный риф потерял половину кораллового покрова во время последовательных волн теплового обесцвечивания в 2016 и 2017 годах.
• С 1950-х годов риф потеплел примерно на 0.6 °C, что способствует более экстремальным и частым морским тепловым волнам.
• Без сокращения выбросов парниковых газов к концу века температура тропических морей может повыситься на 2-3°C по сравнению с доиндустриальной эпохой.

Угрозы: обесцвечивание и кислотность

Во время летних волн тепла кораллы теряют симбиотические микроводоросли, которые обеспечивают их питанием. Это приводит к голоданию, гибели и обесцвечиванию. Повышение кислотности океана из-за поглощения CO₂, в сочетании с ростом температур, делает кораллы более чувствительными к обесцвечиванию и затрудняет формирование их кальциевых скелетов.

Решение: ускоренная эволюция

Команда профессора ван Оппен использует метод in vitro оплодотворения (ЭКО) для выведения более устойчивых кораллов, ускоряя естественные эволюционные процессы. Этот подход, применяемый в сельском хозяйстве и аквакультуре, называется «assisted evolution» (помощь эволюции). Он не создает ГМО, а усиливает уже существующие у некоторых кораллов полезные черты.

Метод: гибридизация

Один из методов — гибридизация, скрещивание генетически разных линий (разных видов или отдаленных популяций одного вида). Исследователи сосредоточились на кораллах рода Acropora, ключевых "строителях" рифа.

Эксперимент: от лаборатории к рифу

1. Кораллы собрали с рифа и доставили в Национальный морской симулятор AIMS.
2. Во время нереста собрали сперму и яйцеклетки.
3. С помощью ЭКО создали гибридные эмбрионы, а также чистокровное потомство.
4. Молодые кораллы выращивали в симуляторе 7 месяцев в условиях повышенной температуры и кислотности, моделирующих будущий океан.
5. Результат: некоторые гибриды росли и выживали лучше, чем их родители.

Следующий этап: испытание в поле

На основе первого эксперимента отобрали лучшие виды и создали семь типов эмбрионов (три гибридных и четыре чистокровных). Их разместили на участке Большого Барьерного рифа, закрепив на терракотовых плитках с маркировкой.

«Этот контролируемый полевой тест — важный следующий шаг для оценки пользы и рисков методов, направленных на повышение устойчивости к изменению климату, и для будущего восстановления рифов», — говорит профессор ван Оппен.

Летом станет ясно, как кораллы "из пробирки" справятся в естественной среде, и покажут ли гибриды лучшее результаты по сравнению с чистокровными особями.