Согласно новому исследованию, проведенному в Пенсильванском университете, когда дело доходит до сохранения мировых коралловых рифов, то, что происходит на поверхности, так же важно, как и то, что происходит под ней.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Scientific Reports, проанализировало продуктивность и биоразнообразие симбиотических коралловых сообществ в мире и показало, что поддержание оптического качества воды в коралловых рифах имеет основополагающее значение для защиты кораллового биоразнообразия и предотвращения деградации рифов.
«Коралловые рифы — одна из самых биоразнообразных экосистем на Земле», — сказал Томас Лопес-Лондоньо, научный сотрудник Пенсильванского университета и ведущий автор исследования. «Чтобы лучше понять это разнообразие, мы рассмотрели роль солнечного света в симбиотических отношениях между кораллами и водорослями, которые обеспечивают кислород для их выживания. Мы обнаружили, что интенсивность подводного света играет решающую роль в энергии, расходуемой симбиотическими водорослями коралла. для поддержания его фотосинтетической активности».
Выводы, хотя и новые, вряд ли можно назвать откровением, пояснил он. Наука уже давно показала, что солнечный свет является основным источником энергии практически для всех биохимических реакций, поддерживающих жизнь на Земле, но воздействие солнечного света на кораллы еще не полностью изучено, сказал он.
«Что здесь нового, так это то, что мы разработали модель, которая дает механистическое объяснение моделей биоразнообразия кораллов», — сказал Лопес-Лондоньо. «Главным в этом объяснении является прозрачность воды, а это означает, что сохранение подводного светового климата должно быть приоритетом для сохранения коралловых рифов. Это так же важно, как смягчение последствий загрязнения, ограничение окисления океана и снижение теплового стресса».
Исследователи изучили кораллы, выращенные в аквариуме, имитируя глубину и градации солнечного света, чтобы разработать математическую модель, описывающую связь между изменением фотосинтетической энергии кораллов в зависимости от глубины и градиентами видового разнообразия.
Затем они проверили модель на существующих опубликованных данных, сравнив рифы с контрастной прозрачностью воды и моделями биоразнообразия в горячих точках морского биоразнообразия по всему миру. Модель продуктивности-биоразнообразия группы объяснила от 64% до 95% связанных с глубиной вариаций видового богатства кораллов, указывая на то, что большая часть вариаций видового богатства с глубиной обусловлена изменениями воздействия солнечного света.
«Модель очень элегантна, поскольку учитывает только две вещи», — сказал Роберто Иглесиас-Прието, профессор биологии штата Пенсильвания и соавтор исследования. «Он рассматривает продуктивность, потенциал, который водоросли должны извлекать энергию из солнца, а также стоимость жизни, стоимость ремонта фотосинтетического механизма. Это очень простое понятие, и мы обнаружили, что оно объясняет существующие эмпирические данные. «
Применив свою модель к глобальным наборам данных, исследователи обнаружили, что изменение энергоснабжения водорослей, поддерживаемое солнечным светом, играет важную роль в пространственном изменении видового разнообразия в коралловых сообществах. Результаты показывают, что высокопродуктивная подводная среда с обильным доступом к солнечному свету является жизненно важной защитой от риска исчезновения видов в результате демографических и экологических изменений.
Находки предлагают новую тактику сохранения рифов: сохранение прозрачности воды. Исследователи обнаружили, что «поддержание оптического качества воды в коралловых рифах имеет основополагающее значение для защиты биоразнообразия кораллов и предотвращения деградации рифов».
«Мы склонны рефлекторно реагировать на крупномасштабные угрозы, такие как закисление океана и тепловой стресс из-за изменения климата», — сказал Иглесиас-Прието. «Мы говорим: «Это серьезная проблема, но что я действительно могу сделать на месте?» В случае уменьшения оптического загрязнения ответ будет «все».
Он объяснил, что сообщества могут защитить чистоту местной морской воды, уменьшив осаждение и загрязнение, связанные с человеческим развитием, и каждый может принять участие в этой работе.
«В отличие от многих экологических угроз, с которыми сталкиваются кораллы, с этим можно и нужно бороться на местном уровне», — сказал Иглесиас-Прието.
