Так 20 подводных зонтов защитили кораллы Флориды от обесцвечивания во время экстремальной жары

Двадцать маленьких зонтов появились примерно на 30 сантиметров над равным количеством кораллов у Флорида-Кей. Они не могли охладить воду, но могли убрать часть света, которая, вместе с высокими температурами, способствует ухудшению отбеливания. Летом 2024 года защищённые колонии теряли цвет менее ощутимо и, в некоторые моменты, даже начинали восстанавливать его.

Результат получен из исследования, опубликованного в Frontiers in Marine Science Карен Л. Нили (Karen L. Neely) Национального института коралловых рифов Nova Southeastern University, в сотрудничестве с учёными того же университета и Университета Майами. Это небольшое экспериментальное исследование, проведённое только на двух видах карибских кораллов-мозгового типа, и сами авторы устанавливают довольно тяжёлый предел: накрыть несколько колоний возможно, но поставить зонтик над целой коралловой рифой — гораздо менее.

Двадцать навесов, подвешенных над кораллами

Исследователи отобрали 40 колоний двух видов так называемого коралла-мозга, Pseudodiploria clivosa и Colpophyllia natans. Для каждого вида по десять колоний были закрыты и десять оставлены в качестве контрольной группы. Структуры получились довольно примитивными: каркасы из ПВХ, заполненные пеной, чтобы держать их на плаву, и обшитые полимерным аграрным тентом из полиэтилена, устойчивым к ультрафиолету.

Каждое укрытие висело примерно на 30 сантиметров над кораллами и, согласно спецификациям материала, блокировало 60% падающего света. Тепло, следовательно, оставалось там, где было. Тень же влияла на другую сторону проблемы: избыток солнечного и ультрафиолетового излучения может усугублять повреждения от высоких температур и ускорять отбеливание.

Эксперимент должен был начаться раньше, когда тепловой стресс достигал порога в 4 degree heating weeks, меры, используемой для оценки интенсивности и продолжительности жары, которым подвергаются кораллы. Разрешения же задержали установку до 16 и 17 августа, когда значение уже превысило 7. Тем временем колонии уже начали обесцвечиваться. Несоответствие графику эксперимента было не идеальным, но полезным: это позволило проверить, может ли тень пригодиться, когда отбеливание уже началось.

Под тенью кораллы восстановили цвет

2024 год стал вторым по величине совокупного теплового стресса, зарегистрированного в Ньюфаунд-Харборе за период с 1985 года, уступая только катастрофическому 2023 году. Спутниковые данные NOAА, использованные в исследовании, указывают на 61 день выше порога отбеливания в 30,5 °C; датчики, установленные непосредственно на морском дне, зафиксировали ещё больше. Однако различия между покрытыми и открытыми колониями стали заметны именно в самые жаркие моменты.

У Pseudodiploria clivosa кораллы под структурами были существенно темнее по сравнению с контролями во время пика теплового стресса. После установки укрытий их индекс цвета начал повышаться, тогда как у колоний, оставленных открытыми, он продолжал слегка снижаться. Подобная динамика появилась и у Colpophyllia natans: затенённые колонии быстро восстанавливают цвет, в то время как контрольные продолжают обесцвечиваться, пока температуры не начинают спадать.

Во время эксперимента гибели кораллов от отбеливания в обеих группах не наблюдалось. Одному кораллу были причинены серьёзные повреждения после того, как его оторвали и протащили примерно на 30 метров во время тропического шторма; возможно, это можно списать на глобальное потепление и обвинить в том, что оно неумолимо делает свою работу.

Цвет стал ярче, биопсии — осторожнее

Здесь следует учесть важную осторожность. Кораллы во многом зависят от микроводорослей, проживающих в их тканях, чтобы сохранять цвет и обеспечивать питание. Когда стресс разрушает этот симбиоз, водоросли уменьшаются или теряют пигменты, и коралл становится всё более бледным, достигая типичной белизны отбеливания.

Каждые две недели учёные проводили небольшие биопсии, чтобы оценить соотношение клеток симбиотических водорослей и клеток коралла. В этом плане эффект тени оказался менее явным: исследование не зафиксировало устойчивого роста плотности симбиотных водорослей, связанного с укрытиями.

Одна из возможных причин — сам метод. Из-за ограничений по разрешениям образцы могли забираться только по краям колоний, зонах, уже частично пребывающих в тени и менее обессвеченных, чем верхние поверхности. Видимое восстановление цвета может зависеть хотя бы частично от количества хлорофилла в водорослях, а не только от их числа.

Есть ещё одна особенность. Практически все изученные кораллы в основном hosting alghe del genere Durusdinium, известные большей тепловой толерантностью. Авторы предполагают, что колонии, пережившие ужасный 2023 год, могли сохранить или приобрести сообщество симбионов особой стойкости. Однако они не знают состава самих колоний до того события, поэтому остаётся гипотеза. Это, кстати, помогает объяснить, почему, несмотря на такие высокие температуры, в 2024 году отбеливание осталось в целом слабым или умеренным.

Защита за 30 долларов, если выбрать, кого защищать

По материальным меркам система экономична. Авторы оценивают стоимость компонентов примерно в 30 долларов на каждую конструкцию и сообщают, что укрытия хорошо выдержали эксперимент. Их снимали временно лишь для прохождения штормов Хелен и Милтон.

Однако счёт меняется, когда речь идёт о лодках, подводных работах, установке, обслуживании и извлечении. Даже проект, финансируемый Florida Department of Environmental Protection, рассматривает технику прежде всего как целенаправленный инструмент, подходящий для колоний особенно важных или уязвимых.

Структуры также могут мешать рыболовству и судоходству, представляют собой небольшой риск захвата для морских животных и могут локально изменять движение воды или осадкообразование. Это некрасивые детали, однако они становятся очень реальными, как только речь идёт об управлении барьером.

И главное, полотно не решает саму причину отбеливания. Нили и коллеги описывают его как временную защиту во время экстремальных волн жары, в то время как рост температуры океанов продолжает определять, скольким колониям понадобится защита. Таким образом, для некоторых подводный зонтик действительно может купить время. Проблема в том, что коралловый риф содержит множество кораллов, а море тем временем продолжает нагреваться.