Biodiversiteit help Koraalriwwe floreer - en kan deel wees van strategieë om hulle te red
Geskryf deur Cody Clements
'N Gesonde koraalrif by Swains-eiland, Amerikaanse Samoa. NOAA / NMFS / PIFSC / CRED, Oceanography Team., CC BY
Koraalriwwe is die tuiste van soveel spesies dat hulle dikwels die reënwoude van die see genoem word. Vandag word hulle bedreig, waaronder Oseanopwarming en versuring, oorbevissing en besoedeling. Wêreldwyd is meer as een derde van alle koralspesies in gevaar van uitwissing.
Ek is een van baie wetenskaplikes wat is bestudering van korale Om maniere te vind om hulle te help om te oorleef en te herstel. As 'n onlangse verslag van die Nasionale Akademie van Wetenskap, Ingenieurswese en Geneeskunde-vertonings, ondersoek navorsers baie verskillende strategieë. Sommige, soos bestuurde teling om korale meer verdraagsaam te maak van spanning, word reeds op klein skale ontwikkel. Ander, soos die verskuiwing van korale om nuwe gebiede te koloniseer, is nog nie getoets nie.
My eie werk ondersoek of groter diversiteit van koralspesies op riwwe kan help om korale te oorleef en te floreer. In 'n studie wat vroeër vanjaar gepubliseer is, my kollega Mark Hay en ek het bewyse gevind dat die antwoord is ja. Hierdie bevinding kan help om breër strategieë in te lig om koraalriwwe meer veerkragtig te maak in veranderde oseane.
In die natuur is meer beter
Is ekosisteme gesonder as hulle baie spesies bevat as as hulle net 'n paar hawe het? Dit is 'n sentrale vraag in ekologie. Oor die algemeen het wetenskaplikes gevind dat ekosisteme met meer uiteenlopende fondamente spesies - die wat Definieer 'n stelsel en is onafskeidbaar daarvan, soos bome in 'n bos - is geneig om te wees gesonder en funksioneer beter.
Tot onlangs het niemand hierdie toets op koraalriwwe toegepas nie. Maar ons weet wel dat gesonde koraalriwwe diverse, struktureel komplekse ekosisteme is wat deur korale oorheers word. In teenstelling hiermee, riwwe wat deur spanning beskadig is, soos koraal bleikgebeure neig om vereenvoudigde, minder diverse landskappe, wat dikwels oorheers word deur seewiere.
Vir ons studie het ons 'n rifgebied op die suidwestelike kus van Fiji se hoof eiland, Viti Levu, in die Suidelike Stille Oseaan gekies. Baie riwwe langs hierdie kus is swaar gedegradeer deur oorbevissing en ander mensverwante aktiwiteite, wat die koraalbedekking verminder en laat seewiere oorheers.
Daar is honderde koralspesies in die Stille Oseaan, maar by kleiner skale het ons net vyf spesies of minder gevind tydens voorlopige opnames wat op die afgebakende rif op ons webwerf gedoen is. Aangesien hierdie toestande weerspieël wat gebeur met baie riwwe wêreldwyd, het ons dit gesien as 'n ideale plek om te toets of koraalverskeidenheid van toepassing is op die "nuwe normale" wat ons op die riwwe van die toekoms verwag.
Koraalriwwe wat deur oorbevissing gestres word, kan vinnig oorheers word deur seewiere. Sommige soorte seewier produseer chemikalieë wat koraal- en vislarwes afstoot, wat verhoed dat verwoeste riwwe herstel.
Ons span het 48 betonplotte geskep op die seebodem van die afgebrande rif, wat gedien het as die basis vir eksperimentele koraal tuine. Ons het een spesie tuine geskep wat elk een van drie koralspesies bevat - Pocillopora damicornis, algemeen bekend as blomkoolkoraal; Porites cylindrica, ook bekend as geel vinger koraal; en Acropora millepora, een van 'n aantal spesies bekend as staghornkorale. Ons het ook gemengde tuine geplant wat al drie spesies bevat.
Ons het hierdie korale gekies omdat hulle algemeen in die Stille Oseaan reef en verteenwoordigend is van verskillende koraalfamilies wat verskillende reaksies op verskeie skadelike steurnisse toon. In totaal bevat elke tuin 18 koraal individue, vir 'n totaal van 864 korale.
A Porites cylindrica koraal geplant in ons eksperimentele tuine. Elke koraal is ingebed in 'n onderstebo-soda-bottelnek wat epoksie gebruik, wat ons toelaat om hulle maklik van die tuinperke af te heg of te verwyder. Cody Clements, CC BY-ND
Om elke koraal se vertoning te assesseer soos dit gegroei het, moes ons hulle van tyd tot tyd verwyder. So het ons die toppe van honderde soda bottels afgesny en 'n individuele koraal geplant in die onderstebo nek van elke bottel met epoksie stopverf. Ons het die bottelkaste in ons betonplatte ingebed sodat ons elke bottelnek maklik kon skroef om die koraal wat dit gehou het, te ondersoek en dit weer in die basis te skroef. Oor 16 maande het ons die korale geweeg en ander maatreëls van hul welsyn opgespoor, insluitend weefselsterfte en kolonisasie van elke tuin deur skadelike seewiere.
Eksperimentele koraal tuine op 'n afgegradeerde rif in Fidji. Tuine met 'n mengsel van koralspesies het beter presteer as tuine wat slegs een spesie bevat. Cody Clements, CC BY-ND
Ons het konsekwent gevind dat korale wat in gemengde-spesie tuine gegroei is, beter presteer as dié in enkel-spesie erwe. Binne vier maande het koraalgroei in die gemengde-spesie-tuine selfs die beste presterende enkelspesietuine oorskry. Dit dui daarop dat verskillende spesies mekaar op nog onbekende maniere bevoordeel kan word, ten minste tydens die vroeë stadiums van die ontwikkeling van 'n koraalgemeenskap.
Voorbeelde van enkel- en gemengde spesies koraal tuine deur die tyd tydens ons 16-maand eksperiment. Op vier maande het gemengde-spesie-tuine op verskeie maniere beter as enkele spesies tuine gevaar - wat sneller groei as selfs die beste presterende enkelspesietuine (Acropora millepora). Teen 16 maande was groei vergelykbaar tussen gemengde spesies en Acropora tuine, maar die totale prestasie van enkelspesietuine bly steeds agter hul mengspesie-eweknieë. Clements en Hay, 2019, CC BY-ND
Hoekom is dit beter?
Die volgende vraag is wat die effekte wat ons waargeneem het, bestuur het. Ons hoop om 'n aantal lei in toekomstige eksperimente te ondersoek. Byvoorbeeld, boere waarneem dit gewoonlik die plant van 'n diverse mengsel van gewasse help om die verspreiding van aansteeklike siektes te verminder onder individue. Kan dieselfde waar wees vir koraalriwwe?
Ons aanvanklike bevindings bied beide kommer en hoop vir die toekoms van koraalriwwe. As diversiteit 'n integrale deel van koraalwelstand is, kan voortgesette spesieverlies hierdie ekostelsels dramaties verander op maniere wat lei tot verdere reënval. Hoeveel dele kan uit die "ekosisteem-enjin" verwyder word voordat dit afgebreek word?
Dit gesê, baie van die strategieë in die Nasionale Akademie-verslag behels die gebruik van biodiversiteit - beide op genetiese en spesievlak - om koraalriwweigbaarheid te verbeter. Voorbeelde sluit in kruistelingkorale tussen populasies; Koraalgene verander om nuwe funksies aan hulle te gee, soos hoër hitte toleransie; en stresverdraagsame korale of koraalgen beweeg na nuwe plekke.
Belowende vordering in tegnologie, soos kartering van koraalriwwe uit die lug, kan ook navorsers help om koraalgesondheid te bepaal en te bepaal watter spesies hulle bevat. Hierdie basiese inligting kan help om bestuurs- en herstelpogings beter in te lig.
Korale is in die moeilikheid, maar hulle is nog nie vir die telling af nie. Miskien kan die krag van hul oorblywende biodiversiteit gebruik word om hulle 'n kans te gee.
Cody Clements, Postdoktorale Genoot, Georgia Institute of Technology
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Aanpassing en mitigasie > Biodiversiteit help Koraalriwwe floreer - en kan deel wees van strategieë om hulle te red