Главная › Новости

Искусственные коралловые рифы демонстрируют первые признаки того, что они могут имитировать настоящие рифы, разрушенные изменением климата

Опубликовано: 23.10.2023

Средняя температура Земли в сентябре 2023 года была на 1,75°C выше доиндустриального базового уровня, превысив (хотя и временно) порог в 1,5°C, при котором мировые лидеры согласились попытаться ограничить долгосрочное потепление.

Потепление такого уровня затруднит выживание коралловых рифов в океанах. То же самое верно и для сообществ, которые зависят от рифов как источника продовольствия, защиты побережья от штормов и других источников дохода, таких как туризм. По последним оценкам Группы по изменению климата, даже если глобальное потепление будет сдержано в рамках самых оптимистичных сценариев, до двух третей всех коралловых рифов может разрушиться в ближайшие десятилетия.

Все рифы восстановить не получится потерян из-за изменения климата. Но ученые изучают, как сохранить эту среду обитания, и надеются, что искусственные конструкции (сделанные из бетона или других твердых материалов) смогут воспроизвести сложные формы естественных рифов и сохранить некоторые из тех преимуществ, которые они предоставляют.

Роль искусственных рифов

Учёные знают, что искусственные рифы могут привлекать рыбу и являются домом для высокого уровня биоразнообразия – часто аналогично естественным рифам. Частично это связано с тем, что они обеспечивают твердую поверхность, на которой могут расти беспозвоночные, такие как губки и кораллы. Искусственные рифы также представляют собой сложную среду обитания с расщелинами, туннелями и другими укрытиями для очень подвижных видов, таких как рыбы, крабы и осьминоги.

До сих пор ученые не были уверены, привлекают ли искусственные рифы диких животных, которые в противном случае жили бы на близлежащих коралловых рифах, или же они помогают поддерживать совершенно новые сообщества, увеличивая существующие популяции. Это важно, потому что, если естественные рифы действительно вымрут, эти искусственные структуры должны быть самоподдерживающимися, чтобы продолжать приносить пользу видам, включая наш собственный.

Исследование, опубликованное в журнале Морская биология является первым, кто исследовал, могут ли искусственные рифы в тропических регионах функционировать так же, как их естественные аналоги. Ответ таков: пока нет, но эти бетонные конструкции начинают имитировать некоторые ключевые функции коралловых рифов – и со временем они должны стать лучше.

На коралловых рифах обитает множество различных видов в больших количествах, несмотря на то, что они растут в тропических водах, бедных питательными веществами (такими химическими веществами, как нитраты и фосфаты, которые способствуют росту растений). Это озадачило Чарльза Дарвина и стало известно как парадокс Дарвина. Теперь мы знаем, что рифы достигают этого за счет очень быстрого круговорота питательных веществ через обитающих на них беспозвоночных, кораллов и рыб.

В здоровой системе коралловых рифов питательные вещества из мертвых животных и фекалий быстро потребляются животными, живущими на рифе, такими как мелкая рыба или беспозвоночные, и этих мелких животных часто поедают более крупные животные. Это гарантирует, что питательные вещества не смогут накапливаться и оставаться на низком уровне, предотвращая разрастание водорослей и удушье рифа.

Если искусственные рифы выполняют ту же функцию, что и естественные рифы, мы ожидаем, что они будут быстро перерабатывать питательные вещества, поступающие в систему, а также поддерживать общий уровень питательных веществ на низком уровне. Это будет означать, что они также являются очень продуктивными экосистемами, способными поддерживать разнообразную и обильную дикую природу, даже если многие естественные рифы погибнут.

Ученые попытались провести точное сравнение естественных и искусственных рифов, сравнив уровень питательных веществ и то, как они сохраняются.

От бетона до коралла

Исследование проводилось в северной части Бали, Индонезия. Местная некоммерческая организация North Bali Reef Conservation последние шесть лет занимается строительством искусственных рифов с помощью международных волонтеров и местных рыбаков, которые используют свои лодки для установки их на море.

Хотя на данный момент установлено более 15 000 рифов, они занимают лишь около 2 гектаров – примерно два футбольных поля.

Но эти структуры начинают проявлять признаки функционирования, подобно сообществам коралловых рифов. Они обнаружили высокий уровень фосфатов в воде, которую ученые извлекли прямо из-под песка возле искусственных рифов, что свидетельствует о большом количестве испражняющихся рыб. А в пробах воды над отложениями уровни всех измеряемых питательных веществ были низкими и аналогичны тем, которые были зарегистрированы на естественных рифах, что указывает на то, что искусственный риф быстро перерабатывает эти питательные вещества.

Однако отложения вокруг бетонных конструкций, которые тестировали ученые, по-видимому, содержат меньше углерода, чем осадки вокруг естественных рифов. Ученые полагают, что разница может быть связана с относительной численностью видов беспозвоночных, таких как гидроиды (растительные родственники кораллов, питающиеся путем просеивания детрита из морской воды). Они были обычным явлением на изученных нами естественных рифах, но на искусственных рифах их встречалось лишь в небольшом, но увеличивающемся количестве. Ученые полагают, что по мере того, как все больше этих видов со временем колонизируют бетон, рифы будут функционировать еще больше как их естественные аналоги.

Исследование дает надежду, что со временем искусственные рифы смогут все больше и больше имитировать процессы, поддерживающие естественные рифы. Научные результаты являются ранним признаком того, что искусственные рифы могут поддержать местные сообщества, пострадавшие от рифов, утраченных из-за изменения климата.

Угроза изменения климата коралловым рифам не будет решена с помощью искусственных рифов. Только быстрое устранение выбросов парниковых газов может сохранить будущее этих экосистем. Но исследования показывают, что там, где рифы уже были потеряны из-за загрязнения, разрушительного рыболовства или освоения прибрежных зон, возможно, удастся восстановить некоторые утраченные выгоды с помощью искусственных сооружений.

Это исследование предполагает, что искусственным рифам может потребоваться до пяти лет, чтобы начать функционировать подобно коралловым рифам, поэтому программы восстановления должны начинаться немедленно.

Присоединяйтесь к обсуждению в нашей группе Telegram. КОЗМОС Телеграмма – t.me/kosmoshr