Морские тепловые волны уничтожают старейшие и молодые кораллы, ставя под угрозу репродуктивное будущее рифов

Массовая морская тепловая волна, установившаяся в водах вокруг острова Муреа (Французская Полинезия) в конце 2018 года, позволила исследователям из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре изучить последствия обесцвечивания кораллов.

Учёные обследовали кораллы вокруг острова во время и после тепловой волны, фиксируя, какие колонии выжили, а какие погибли. Они обнаружили, что высокие температуры океана сильнее всего ударили по самым крупным кораллам, что особенно тревожно, поскольку именно большие колонии наиболее плодовиты. Более того, тепловая волна также уничтожила молодые кораллы. Эти тенденции, подробно описанные в Global Change Biology, показывают, что тепловые волны могут полностью изменить размерную структуру коралловых сообществ на рифах.

Удар по обоим концам размерного спектра

• Крупные колонии: Исследователи классифицировали более 2200 колоний двух родов кораллов (Pocillopora и Acropora) по размерным классам. Результаты показали, что для обоих родов более крупные кораллы имели значительно более высокую вероятность быть обесцвеченными или мёртвыми, чем мелкие. Событие убило до 76% и 65% самых больших колоний Pocillopora и Acropora соответственно.
• Молодые кораллы: Используя специальные плитки для оседания личинок, команда обнаружила, что тепловая волна также уничтожила почти всех молодых кораллов того года. Ошеломляющие 98% новобранцев погибли после тепловой волны по сравнению с 67% за тот же период двумя годами ранее.

«Мы обнаружили, что это убивает кораллы, которые производят потомство — самые большие кораллы — и убивает кораллы, которые являются потомством — тех, что только что осели на рифе», — сказал старший автор Дерон Бёркепайл.

Возможные механизмы и последствия

Причины такой уязвимости крупных колоний остаются предметом изучения. Возможные объяснения включают:

• Физиологические различия, например, менее эффективный обмен газами и биомолекулами с водой у крупных колоний.
• Видовой состав: крупные кораллы могут принадлежать к более чувствительным видам.
• Различия в симбиотических водорослях или микробиоме.

Для молодых кораллов уязвимость, вероятно, связана с общей чувствительностью ранних стадий жизни к стрессу.

Потеря самых крупных и самых мелких кораллов может иметь разрушительные последствия для восстановления рифа. Крупные колонии обладают гораздо большей репродуктивной способностью (плодовитостью). Математическая модель показала, что это событие обесцвечивания снизило общую плодовитость рифов более чем на 58% для обоих родов кораллов. Массовая гибель молодняка только усугубила этот эффект.

«Вместе эти результаты показывают, что события обесцвечивания могут подорвать способность коралловых рифов к восстановлению, непропорционально воздействуя на наиболее важные жизненные стадии: молодых кораллов и самых крупных, наиболее плодовитых кораллов», — пишут авторы.

Значение для будущего

Понимание этих закономерностей поможет учёным прогнозировать последствия будущих морских тепловых волн и оценивать устойчивость рифов. Исследователи также изучают, влияют ли местные факторы, такие как давление рыболовства и загрязнение питательными веществами, на исход обесцвечивания и последующее восстановление.

«Эти результаты действительно подчеркнули для меня срочность смягчения климатического кризиса», — сказал Бёркепайл. — «Изменение климата преподнесёт нам ещё много сюрпризов, и чем больше из них мы сможем избежать, тем лучше».