В настоящее время мир переживает самое продолжительное из когда-либо зафиксированных событий глобального обесцвечивания кораллов, в том числе Большой Барьерный риф и американские рифы. Обесцвечивание происходит, когда находящиеся в стрессовом состоянии кораллы вытесняют свои жизненно важные водоросли, делая коралловые рифы совершенно белыми, когда видны их скелеты. Некоторые кораллы отскакивают, а многие — нет.
Индекс реакции обесцвечивания кораллов был опубликован сегодня (13 апреля 2016 г.) в качестве статьи Early View в журнале Global Change Biology. Основанный на огромном количестве исторических данных, индекс можно использовать для сравнения реакции обесцвечивания кораллов во всем мире и для прогнозирования того, какие кораллы могут быть больше всего затронуты будущими событиями обесцвечивания.
«Обесцвечивание кораллов — это неизбежный пример последствий изменения климата», — сказал Тимоти Д. Суэйн, первый автор исследования и научный сотрудник инженерной школы Маккормика. «Мы можем видеть это своими глазами, и мы также ясно видим прогрессирование изменения климата в наших данных. Наша цель — использовать данные, чтобы понять, что вызывает обесцвечивание, и узнать, как мы можем защитить коралловые рифы мира, поэтому мы не делаем этого». не теряю их так быстро ".
Суэйн является членом междисциплинарной исследовательской группы, которая проанализировала общедоступные данные о почти половине кораллов в мире, включая фактические измерения обесцвечивания, для создания глобального индекса. Группу возглавляла молекулярный биолог Луиза А. Марселино, в нее входил Вадим Бакман, оба профессора в McCormick.Глобальный индекс — это стандартизированная мера уязвимости кораллов перед термическим стрессом.
Он определяет виды, наиболее подверженные обесцвечиванию, и виды, которые с наибольшей вероятностью погибнут в результате повреждения; также определены более выносливые виды. Индекс оценивает восприимчивость кораллов к термическому стрессу от 1 до 100, причем самые восприимчивые кораллы находятся на первом месте в списке.Индекс представляет собой ценный новый инструмент для защитников природы и управляющих парками, приверженных делу сохранения коралловых рифов, и ученых, заинтересованных в получении дополнительной информации о сотнях кораллов, создающих рифы.«Коралловые рифы называют морскими дождевыми лесами, — сказал Марселино, доцент кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды. «Они не скальные.
Рифы состоят из здоровых живых животных — отдельных кораллов. Мы хотим знать, почему кораллы обесцвечиваются и почему они обесцвечиваются по-разному».По данным Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, высокопродуктивные и разнообразные экосистемы, коралловые рифы помогают поддерживать примерно 25 процентов всех видов морских рыб. В результате обесцвечивание кораллов ставит под угрозу средства к существованию 500 миллионов человек и доход, превышающий 30 миллиардов долларов.
«В нашем исследовании мы наблюдали широко варьирующуюся реакцию обесцвечивания и смертности среди кораллов», — сказал Марселино. «Теперь, с индексом, у нас есть платформа, которую мы можем использовать для лучшего понимания механизмов отбеливания, как внутренних, так и экологических. Имеет значение знать, какие виды более устойчивы и почему. С хорошими инструментами мы можем принимать более обоснованные решения и лучше управлять коралловыми рифами ".
Марселино и Суэйн также являются научными сотрудниками Чикагского музея естественной истории имени Филда. Там они генетически характеризуют кораллы и их водоросли-симбионты и, в сотрудничестве с чикагским аквариумом Шедд, подвергают различные кораллы термическому стрессу, чтобы лучше понять механизмы дифференциального обесцвечивания.
Глобальный индекс, представляющий почти половину мировых кораллов из 316 участков, является впечатляющим достижением науки о данных: он явился результатом метаанализа всех имеющихся исторических данных об обесцвечивании кораллов с 1982 по 2006 год — «сумма человеческих знаний». об отбеливании видов в этот период ", — говорит Суэйн.«Используя очень большие наборы данных, мы получили ценную информацию, которая поможет исследователям определить глобальные тенденции и узнать об отдельных кораллах», — сказал соавтор Бэкман, профессор биомедицинской инженерии Уолтера Дилла Скотта. «Мы хотим, чтобы этот индекс использовался для прогнозирования реакции кораллов на будущие события обесцвечивания.
«Эта работа — хороший пример междисциплинарного исследования», — добавил Бакман. «Чтобы сделать наш анализ возможным, мы применили финансовую теорию, традиционно используемую для прогнозирования изменений цен на акции в ответ на колебания фондового рынка, чтобы смоделировать, как отдельные кораллы реагируют на изменение окружающей среды».Исследовательская группа планирует сделать индекс доступным в Интернете, чтобы данные о кораллах можно было добавлять по мере их поступления и сделать инструмент еще более надежным.
Документ озаглавлен «Индекс реакции обесцвечивания кораллов: новый инструмент для стандартизации и сравнения восприимчивости к термическому обесцвечиванию».Помимо Марселино, Бэкмана и Суэйна, другими авторами статьи являются Джесси Б. Вега-Перкинс, Уильям К. Острейх, Конрад Трибольд, Эмили Дюбуа и Маргарет Сипл из Северо-Западного региона; Джиллиан Хенсс из Полевого музея; и Эндрю Бэрд из Центра передового опыта по изучению коралловых рифов ARC, Университет Джеймса Кука, Австралия.