Комбинация световых массивов и 3D-модулей удваивает выживаемость молодых кораллов
Новое исследование показывает, что технологии, поддерживающие выживание и рост молодых кораллов, могут значительно улучшить усилия по их восстановлению.
Результаты показали, что два новых устройства — подводный световой массив для увеличения зоопланктона (UZELA) и искусственные 3D-печатные модули для поселения — вместе могут увеличить популяцию вида кораллов, произрастающего на Гавайях.
В предыдущем исследовании было установлено, что UZELA успешно привлекает зоопланктон — микроскопические организмы, которыми питаются кораллы, — увеличивая его локальную плотность и скорость питания взрослых кораллов. В новом исследовании выяснилось, что сочетание света с 3D-печатными модулями для поселения может удвоить выживаемость и учетверить рост молодых кораллов (рекрутов).
Коралловые рифы — жизненно важные элементы морской экосистемы. Однако из-за угроз их пищевым ресурсам со стороны роста глобальных температур и закисления океанов многие рифы переживают серьезное сокращение популяций. Обычно эти потери медленно восстанавливаются в процессе кораллового рекрутинга, когда взрослые колонии размножаются, выпуская мелкие личинки для повторного заселения рифа.
Но молодые кораллы часто погибают, не успев стать крупными колониями, создавая узкое место в популяции, которое природа не всегда может преодолеть самостоятельно.
«Коралловый рекрутинг чрезвычайно важен для сохранения рифа с течением времени. Жизненный цикл коралла очень похож на то, как деревья сбрасывают семена для создания новых деревьев», — говорит Шэннон Диксон, ведущий автор исследования.
Некоторые рифы, например Флорида-Кис, испытывают незначительный рекрутинг или не испытывают его вовсе, поэтому для продолжения процветания рифа необходимо вмешательство человека.
Исследователи впервые продемонстрировали комбинированный технологический метод восстановления кораллов. Наличие UZELA и сложных модулей для поселения может сократить время, необходимое кораллам для прохождения уязвимой «детской» фазы жизни, и ускорить создание генетически разнообразных популяций. Что еще важнее, подвергая молодые кораллы воздействию более высоких концентраций зоопланктона, эти инструменты позволили удвоить выживаемость кораллов и учетверить их рост.
«Создание более благоприятных условий для молодых кораллов на рифах чрезвычайно важно. Если мы сможем создать идеальные условия жизни для struggling коралловых рифов, мы увидим более высокую выживаемость, большее биоразнообразие и больше рифов в географических локациях, чем без этих инструментов», — отмечает Диксон.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.
В эксперименте использовался UZELA вместе с тремя типами искусственных керамических модулей для поселения: 10 с плоской поверхностью, 10 в виде гладких куполов и 10 в виде спиральных куполов. Половина модулей каждого типа была оснащена UZELA, другая половина служила контролем.
Через шесть месяцев на рифе ни один коралл на плоской поверхности не выжил, но некоторые выжили как на гладких, так и на спиральных куполах. При этом те, что росли с UZELA на куполообразных модулях, выживали в два раза чаще, чем те, у которых UZELA не было. Это согласуется с идеей, что личинки кораллов избегают горизонтальных поверхностей, предпочитая оседать в мелких щелях структуры.
Все выжившие молодые кораллы в конце эксперимента выглядели здоровыми, что говорит об эффективности инструментов в улучшении питания кораллов. Этот результат особенно важен для молодых кораллов, которым обычно требуется много высококачественного питания.
«Этот результат напрямую применим к тому, какой выживаемости и роста мы можем ожидать на других рифах с использованием этих технологий. Это показывает, как много может дать даже небольшое увеличение количества пищи для коралла», — сказала Андреа Гроттоли, старший соавтор исследования.
UZELA в настоящее время ожидает получения патента в трех странах, включая США. Эта работа демонстрирует, насколько эффективно проект может быть масштабирован для использования в активных программах восстановления кораллов, потенциально делая как локальные, так и мировые природоохранные усилия быстрее и гораздо более эффективными.
«Технологические вмешательства, подобные UZELA и модулям для поселения, помогут некоторым кораллам выжить в некоторых местах и в некоторых случаях. Но у всех технологий есть реальные затраты и усилия», — отмечает Гроттоли.
Ключом к преодолению разрыва в выживаемости кораллов может стать определение влияния этих устройств на многолетнюю выживаемость, созревание и размножение молодых кораллов, что команда планирует исследовать.
«Этот проект показывает, как замечательно можно комбинировать технологические вмешательства, которые изначально не казались совместимыми, чтобы решать проблемы новыми междисциплинарными способами. Такие исследования позволяют нам использовать совместную природу науки, чтобы улучшить окружающую среду для кораллов», — заключает Диксон.