Forskere ønsker at redde rev og beskytte Miami med hårdere racer af staghorn-koraller

Det var en fantastisk aften for koralsex.

Varmt vand badede revet en kilometer fra Key Biscayne. En næsten fuldmåne signalerede til staghornpolypper, at tiden var inde. Et hold af ivrige videnskabsmænd fra University of Miami og studerende dykkere ventede under vandet, net klar til at samle en byge af æg og sæd, der ville flyde op til overfladen i, hvad de beskriver som en magisk snekugleeffekt.

Fugle gør det. Bier gør det. Koraller – som er levende, frembringende dyr og ikke kun udsmykkede sten – gør det også.

Men da uret tikkede mod midnat, frigav de tilsyneladende generte hjorte ikke deres kønsceller. Et af naturens store skuespil ville indtræffe en anden nat. Koralgydning er umulig at forudsige med præcision.

"De er klar til at springe, men ikke lige nu," sagde Liv Williamson, en seniorforsker i havbiologi og økologi ved UM's Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science. Hun havde svømmet under vandet i en time og kastet lys over polypperne ved Canon Reef, som UM-forskere plantede for tre år siden.

Da Williamson klatrede ombord og tog sit dykkerudstyr af, jokede hun og hendes ekspeditionskammerater med, at de skulle have spillet Barry White-sange fra dykkerbådens højttalere for at give lidt romantisk inspiration.

Selvom gydningen blev forsinket med to nætter, var dykket en succes, fordi undersøgelse af de drægtige koraller dyrket ved UM gav bevis for, at de reproducerer sig hurtigere end forventet. Og en nat tidligere i Key Largo havde Williamson og kolleger observeret gydning ved et andet rev og indsamlet kønsceller til deres laboratorium.

"Det er assisteret befrugtning," sagde Williamson. "Korallerne ville stadig gyde og danne babyer, men vi forsøger at maksimere produktionen og overlevelsesraten ved at indsamle fra forskellige kolonier og forældre, blande dem sammen og lave den mest forskelligartede, modstandsdygtige gruppe af afkom som muligt.

"Der foregår lidt speeddating og matchmaking."

Missionen for UM's Rescue a Reef-program går ud over bevaring. Ikke alene søger forskere at genskabe revhabitater, der er blevet ødelagt i løbet af de sidste tre årtier af sygdom, klimaændringer og forurening, men de sigter mod at gøre den næste generation af rev robuste nok til at hjælpe med at beskytte Miamis kystlinje mod havstigning, oversvømmelser og erosion .

Gendan et rev, red en by.

"Koraller har en utrolig tredimensionel struktur, der bryder bølgeenergi og holder samfund sikrere," sagde Williamson. "Der er en forbindelse. Vi har forringede rev i det sydlige Florida, og vi ser kystoversvømmelser hele tiden. Et rev er som en selvregenererende havmur, der vokser og følger med havets stigning."

Diego Lirman betragter sig selv som en koralbedsteforælder. Lirman, lektor i havbiologi og økologi, driver Rescue a Reef-laboratoriet på Virginia Key. Det er et knudepunkt for banebrydende forskning og en vuggestue for spædbørnskoraller.

"Efter at have studeret revenes tilbagegang, så jeg en mulighed for at vende fortællingen og bringe dem tilbage til livet," sagde Lirman fra dækket af dykkerbåden ved solnedgang, mens han gjorde klar til et besøg på revet, han har plejet. "Desværre, men stolte kan vi sige, at hvert hjort fra Miami Beach til Key Largo er koraller, som vi dyrkede. Nu reproducerer de af sig selv."

Eksperimentering med kønsceller i laboratoriet for at producere nye, hårdere korallstammer er afgørende for deres frelse. Koraller er hermafroditter, der frigiver både æg og sæd.

"Da rev var sunde, var der massive gydebegivenheder, store fester, kæmpeorgier i havet," sagde Lirman. "Men naturlig gydning foregår ikke som før, fordi rev er blevet udslettet eller er mindre, så kønscellerne er ikke så rigelige, og derfor mødes de ikke. Ved at samle og krydse dem giver vi dem en hjælpende hånd. "

Koralhavearbejde er blevet en effektiv metode til den møjsommelige proces med at genoprette rev, især med staghorn-koraller, som er en truet art, efter at 90 procent af den var tabt på grund af sygdomme, og som vokser hurtigt - op til seks tommer på et år - sammenlignet med andre koraller. Fingre på det gevirlignende hjortehorn kan brækkes af og fastgøres til kunstige støttestrukturer under vandet, hvor de vokser til grene og kan transplanteres. Havearbejde er også at arbejde med hjerne- og stjernekoraller.

Men havearbejde er udbredelsen af ​​koraller, der har den samme genetiske kode. Genetisk mangfoldighed er nøglen til at skabe sundere koraller, der er mere varmetolerante og sygdomsresistente. Derudover tager det år at vokse en gren til en koloni.

"Det haster mere lige nu med at beskytte vores kystlinje og milliarder af dollars af kystejendomme," sagde Lirman. "Du vil have en genetisk diversificeret befolkning, der kan håndtere den modgang, som vores skiftende, stressede oceaner kaster på sig. I laboratoriet kan vi befrugte æg og sæd fra otte forskellige kolonier og skabe en million babyer med forskellige forældre. Vi kan krydse kønsceller med sæd fra Mexico for at finde den rigtige kombination af gener, der vil overleve den næste blegningsbegivenhed."

I laboratoriet kan forskere nære og passe babykoraller i månedsvis gennem deres mest sårbare livsfase og forbedre deres overlevelsesrate, når de returneres til havet som teenagekoraller.

At studere koraller i laboratoriet gør det også muligt for forskere at simulere forhold som månens cyklus og vandtemperaturer, der får koraller til at gyde med bemærkelsesværdig synkronicitet.

"Vi har fundet ud af, at dyr, der er klistret til havbunden, og som ikke har en måde at tale med hinanden på, har brug for noget at fortolke sammen," sagde Williamson. "De har receptorer for blåt lys, der registrerer lys fra månen. Det er fascinerende, at disse organismer, der ikke engang har en hjerne, og som var på randen af ​​udryddelse, kan koordinere med hinanden og bruge de samme miljømæssige signaler til at reproducere og forblive modstandsdygtig."

For at styrke UM's restaureringsstrategier forærede det amerikanske forsvarsministeriums Advanced Research Projects Agency laboratoriet et føderalt tilskud på $7,5 millioner til at imødegå trusler mod kystnær militær og civil infrastruktur i Florida og Caribien.

"Miami er nul for fare for kystinfrastruktur fra havstigning, orkanstormflod og oversvømmelser," sagde Andrew Baker, professor i havbiologi og direktør for Coral Reef Futures Lab ved Rosenstiel School. "Vi ønsker at bygge hybridrev, der giver de bølgedæmpende fordele ved kunstige strukturer og de økologiske fordele ved koraller.

"Vores rev er blevet ramt af varme, forsuring, spildevand og afstrømning af næringsstoffer. Hvordan udvikler vi tekniske løsninger, der fremmer vækst og modstandsdygtighed?"

Baker og Lirman håber i sidste ende at genoprette 125 acres af rev-habitat ved at plante over 150.000 koralkolonier og larver fra fem arter. De arbejder mod faktorer, der har fået 25 procent af verdens koraldækning til at forsvinde i løbet af de sidste 30 år. I Florida er rev afgørende for statens økonomi og økologi, og de giver et levested for fisk og hummer og en barriere mod stormflod. National Oceanic and Atmospheric Administration sætter endda et prismærke på rev og beregner, at de har en aktivværdi på 8,5 milliarder dollars i det sydøstlige Florida og genererer 70.400 arbejdspladser.

UMs havbiologistuderende Avery Boals og Juliana Grillo har en mere paternalistisk tilgang. De er frivillige for Rescue a Reef. På det nylige nattedyk ledte de efter og fandt specifikke hjortehorn, Grillo plantede for to et halvt år siden.

"Jeg har fulgt deres vækst fra barndom til voksen alder," sagde Grillo. "Jeg dykker dernede og genkender dem, og det gør dig godt at se, hvordan de trives." + Udforsk yderligere

Forskere søger at udvikle hybridkoralrev ud for Miami

©2022 Miami Herald.
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.