Подводные зонтики на 60% снизили освещённость кораллов и защитили их от обесцвечивания

Сейчас на Земле идёт четвёртое глобальное массовое обесцвечивание коралловых рифов. По прогнозам учёных, к 2050 году океаны прогреются настолько, что большинство рифов будут массово обесцвечиваться каждый год. Защитить часть из них может удивительно простое изобретение.

В журнале Frontiers in Marine Science вышло исследование, посвящённое "подводным зонтикам". Эти навесы затеняют кораллы и уменьшают воздействие солнца, которое усиливает обесцвечивание при перегреве воды.

Конструкции испытали в Карибском регионе, где кораллы особенно уязвимы к солнечному излучению и тепловому стрессу: затенённые колонии пострадали меньше, а некоторые даже частично вернули окраску.

Ведущий автор исследования Карен Нили, научный сотрудник Юго-Восточного университета Нова, рассказала о возможностях технологии в письме Gizmodo:

Конкретные конструкции, которые мы установили, хорошо подходят для небольших участков, например для отдельных особо ценных кораллов, коралловых питомников или небольших зон высадки. Но новые инженерные идеи могут сделать их пригодными и для более крупных участков рифа.

Когда кораллы испытывают стресс из-за перемен температуры, освещённости или доступности питательных веществ, они избавляются от симбиотических водорослей, живущих в их тканях. Эти водоросли, зооксантеллы, придают кораллам характерную яркую окраску и служат для них основным источником питания.

Без зооксантелл кораллы белеют, отсюда и термин "обесцвечивание", а затем начинают голодать.

Чтобы охладить воды, в которых живут кораллы, нужны глобальные усилия. Человечеству придётся сократить выбросы парниковых газов до нулевого баланса и начать удалять углерод из атмосферы, чтобы развернуть нынешнюю тенденцию к потеплению. Пока до этих целей очень далеко, рифы продолжат страдать от массовых обесцвечиваний.

Гибель рифов угрожает сразу нескольким системам:

• множеству других морских видов, которые зависят от этих экосистем

• естественной защите прибрежных поселений от волн и штормов

• рыболовной отрасли стоимостью в миллиарды долларов, которая кормит миллионы людей и даёт им работу

На фоне продолжающегося прогрева океанов учёные ищут способы смягчить ущерб. По словам Нили, затенение уже зарекомендовало себя как перспективный подход, и в Тихом океане проводились эксперименты с навесами разных конструкций.

Её команду вдохновил коллега из Доминики, который соорудил несколько похожих на зонтики навесов во время морской жары 2023 года.

Навесы собраны из труб с натянутой нейлоновой тканью и крепятся к морскому дну так, чтобы парить примерно в 30 сантиметрах над кораллом. Летом 2024 года Нили и её коллеги установили 20 таких навесов над 10 колониями двух видов мозговидных кораллов, Pseudodiploria clivosa и Colpophyllia natans, в бухте Ньюфаунд-Харбор на архипелаге Флорида-Кис. Ещё 20 аналогичных кораллов оставили без защиты в качестве контрольной группы.

Навесы снизили освещённость кораллов на 60%. Каждые две недели исследователи погружались с аквалангами, фиксировали изменения окраски и брали биопсию тканей. Затем образцы анализировали в лаборатории, отслеживая состояние водорослей внутри кораллов.

Тепловой стресс в Ньюфаунд-Харбор тем летом оказался вторым по силе за всю историю наблюдений, однако затенённые кораллы обесцветились меньше ожидаемого. Наибольшая разница проявилась в периоды самой сильной жары. Навесы, судя по всему, даже обратили вспять уже начавшееся обесцвечивание: часть кораллов стала возвращать цвет.

При этом и незащищённые кораллы пострадали слабее прогнозов, а погибших колоний не оказалось ни в одной из групп. Исследователи предполагают, что из-за морской жары большинство кораллов заселили водоросли рода Durusdinium. Этот вид отличается высокой теплоустойчивостью, но связан с замедлением роста кораллов и, возможно, с повышенной восприимчивостью к болезням.

Учёные также не обнаружили различий в плотности и видовом составе водорослей между затенёнными и открытыми кораллами. Команда называет несколько возможных причин и ограничений эксперимента:

• по условиям разрешений образцы брали только с краёв колоний, которые меньше освещены солнцем и слабее обесцвечиваются

• навесы установили уже после того, как температура воды поднялась до уровня, вызывающего обесцвечивание

• при более раннем монтаже эффект, по мнению исследователей, мог оказаться заметнее

Несмотря на это, навесы дали измеримый положительный эффект. Нили отметила, что признаков вреда для других частей экосистемы команда не выявила. Эксперимент подтвердил саму концепцию положительного влияния затенения на карибские кораллы, а будущие конструкции могут охватить и крупные участки рифов.

Нили рассказала, что такие испытания уже начались:

Этим летом уже велись работы по испытанию таких более масштабных решений.

Следующим шагом исследовательница хочет изучить долгосрочное влияние навесов на кораллы.