Наш климат претерпевает фундаментальные сдвиги, как в изменении средних погодных условий, так и в частоте экстремальных погодных явлений. Наиболее заметно изменение системы климата Земли — повышение температуры, и крайне вероятно (по меньшей мере 95% вероятности), что эти изменения в значительной степени являются результатом человеческой деятельности. Кораллы, обитающие в тропических коралловых рифах, являются термически чувствительными, они могут переносить только небольшие температурные диапазоны. Однако изменение климата вызывает аномально высокие температуры морской поверхности, что приводит к отбеливанию кораллов в летние месяцы. Интенсивность отбеливания кораллов возрастает по мере того, как температура становится более горячей. Большой Барьерный риф пережил два крупных события отбеливания в последние десятилетия, в летние месяцы 1998 и 2002 годов, тогда 42% и 54% рифов были подвержены отбеливанию.

«Когда кораллы отбеливаются тепловой волной, возможны следующие варианты развития — они могут либо выживать,
медленно восстанавливать свой цвет при понижении температуры или же погибнуть. В среднем на весь Большой Барьерный риф мы потеряли 30% кораллов за девять месяцев, с марта по ноябрь 2016 года», — сказал профессор Терри Хьюз, директор Центра передового опыта ARC по исследованию коралловых рифов (Coral CoE).

Наука об обесцвечивании кораллов
Актинии, кораллы, содержат в своих тканях одноклеточные симбиотические водоросли зооксантеллы (Zooxanthellae). Эти водоросли живут внутри кораллов, обеспечивают тем самым кораллы энергией. Существуют за счет фотосинтеза и требуют хорошего освещения.

О центре:

Исследовательский центр,финансируемый в июле 2005 года в рамках программы центров передового опыта Австралийского исследовательского совета (ARC), расположен в университете Джеймса Кука в Таунсвилле. Центр ARC является партнёром университета Джеймса Кука (JCU), австралийского Института морских наук (AIMS), австралийского Национального университета (ANU), управления морского парка Большого Барьерного рифа (GBRMPA), Университета Квинсленда (UQ) и Университета Западной Австралии (UWA).

Центр передового опыта ARC вносит значительный вклад Австралии в науку о коралловых рифах и способствует укреплению связей сотрудничества между основными партнерами и 24 другими ведущими учреждениями в девяти странах. Согласно основным научным показателям ISI, четыре из основных исследовательских партнёров центра ARC входят в ТОП-20 учреждений по всему миру для цитирования науки о коралловых рифах, а Университет Джеймса Кука (JCU) занимает 1-е место (среди 1644 учреждений в 103 странах). В целом ARC центр представляет собой площадку, где сосредоточилось самое большое количество в мире учёных, изучающих коралловые рифы.

Директором центра является профессор Терри Хьюз (JCU), который также является лауреатом (2012―2017). Профессор Ове Хег-Гульдберг (UQ) и профессор Малькольм Маккалох (UWA) являются заместителями директора.

В настоящее время термин «зооксантеллы» является устаревшим и его дальнейшее использование не приветствуется в научном сообществе, поскольку им зачастую обозначают представителей различных родов, общих лишь в том, что они являются эндосимбионтами и имеют жёлтый окрас. Более строгое название организмов, о которых идёт речь, в современной классификации — Symbiodinium microadriaticum.

В процессе питания зооксантеллы выделяют кислород и потребляют углекислый газ, «высасывая» его непосредственно из животного -хозяина, чем в результате способствуют его дыханию. Кроме того, частью синтезируемой органики водоросли делятся с беспозвоночным, и без этой подкормки оно не в состоянии успешно существовать. Такой симбиоз называется «мутуализмом», выгодное сотрудничество для обеих сторон. Некоторые виды кораллов не способны к самостоятельному существованию без зооксантелл и быстро погибают, другие прекрасно обходятся без них. Например,актиния, зараженная симбиодиниумами в отсутствие животной пищи быстро погибает.

Так, если окружающая температура в море становится слишком теплой, водоросли умирают. Потеря зооксантелл — это то, что мы называем «обесцвечиванием кораллов».Без зооксантелла коралловая ткань становится прозрачной, раскрывая белый каркасный скелет под ним, что приводит к гибели кораллов. Если, однако, температура вернётся к нормальному уровню, кораллы могут восстановить свои зооксантеллы, хотя стресс, вероятно, вызовет снижение роста и размножения.

«Отмирание кораллов вызвало радикальные изменения в разнообразии видов кораллов на сотнях отдельных рифов, где зрелые и разнообразные сообщества рифов трансформируются в более деградированные системы, причем осталось всего лишь несколько жестких видов», — сказал соавтор профессор Эндрю Бэйрд из CoralCoE (Университет Джеймса Кука).

Повышение устойчивости рифов

По словам центра, будущие отбеливания кораллов неизбежны, но есть ряд важных шагов,которые можно предпринять на местном, национальном и международном уровнях, чтобы дать Большому Барьерному рифу шанс на выживание. Согласованные усилия по сокращению глобальных выбросов углерода уменьшат повышение температуры океана и подкисления океана. На государственном уровне нам необходимо существенно улучшить качество воды, текущей на Риф. Плохое качество воды особенно вредно для роста, размножения и выживания молодых кораллов, что серьёзно ограничивает потенциал восстановления рифов.

Кроме того, исследования показывают, что чрезмерные питательные вещества, поступающие на Большой Барьерный риф, вызывают опасные вспышки кроны шипов, которые могут разрушить обширные районы рифа. Насколько эффективно мы управляем рыболовством, прибрежным развитием, загрязнением, тралением и судоходством, настолько мы будем играть важную роль в определении завтрашнего существования Большого Барьерного рифа.

«Большой барьерный риф, безусловно, находится под угрозой изменения климата, но он не обречен, если мы очень быстро справимся с выбросами парниковых газов. Наше исследование показывает, что коралловые рифы уже радикально меняются в ответ на беспрецедентные тепловые волны», — сказал профессор Хьюз.

Исследователи предупреждают, что неспособность сдержать изменение климата, вызвав повышение температуры в мире выше 2 °C, радикально изменит экосистемы тропических рифов и подорвет преимущества, которые они предоставляют сотням миллионов людей, в основном в бедных, быстро развивающихся странах. ■

© «Экология и Бизнес» №3-4(6)(2018)