Klimaændringslektioner fra koralrev i Den Arabiske Golf

Et sted ved Lake Erie, læner sig over skinnen på et forskningsfartøj i en snestorm i november og prøver ikke at være syg, John Burt besluttede, at han hellere ville arbejde i varmere farvande.

"Jeg indså, at jeg havde en rigtig forkærlighed for troperne, " husker havbiologen, griner over den skæbnesvangre oplevelse fra dengang han tog sin kandidatgrad i ferskvandsbiologi.

Nu, som leder af NYU Abu Dhabis Marine Biology Lab, Burt udfører sin forskning i nogle af de varmeste farvande nogensinde - Den Arabiske Golf, også kendt som Den Persiske Golf. Og, når verden overvejer stigende havtemperaturer forårsaget af klimaændringer, hans arbejde dér har vidtrækkende implikationer.

I juni, et hold ledet af Ed Smith, en forsker i Burts laboratorium, offentliggjort en undersøgelse, der sammenligner den genetiske struktur af koraller og deres algepartnere, eller symbionter, i Den Arabiske Bugt og nabobugten Oman. Deres mål? For at prøve at forstå, hvordan koraller i Den Arabiske Golf har tilpasset sig temperaturer, der kan nå op på 36 grader Celsius (97 grader Fahrenheit), omkring 5 grader varmere end gennemsnitstemperaturerne i Omanbugten. Vandet ud for Miami Beach i august, til sammenligning, max ud ved 86 grader Fahrenheit, ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration.

"Udsigten til at undersøge den termiske tolerance af Golfkoraller bragte mig til NYUAD, " siger Smith. "Det er spændende at udføre forskning, der kan hjælpe med at fremme vores forståelse af, hvordan koraller kan reagere på klimaændringer, og dette papir var et vigtigt skridt i vores bredere undersøgelse af, hvad der gør disse koraller så specielle."

Koralrevene har været i tilbagegang i de seneste år, delvist på grund af "blegning" - et sammenbrud i forholdet mellem koraller og alger, som er afhængige af hinanden for næringsstoffer. Ifølge Smiths undersøgelse, blegning er blevet dokumenteret med en temperaturstigning på kun 1 eller 2 grader Celsius.

Men det tropiske vand forventes at blive opvarmet med så meget som 4 grader Celsius i slutningen af ​​dette århundrede.

Balancen mellem koraller og alger er "utrolig vigtig, " siger Burt, en lektor i biologi, som var et af de første fakultetsmedlemmer, der sluttede sig til NYU Abu Dhabi.

"Symbionter kan overleve på egen hånd, men koraller har brug for den symbiont for at overleve, " siger han. "Koraller får mere end 90 procent af deres energi fra symbionter."

Konsekvenserne af koraltab er potentielt ødelæggende:Rev er en betydelig kilde til fisk for kystsamfund og kommercielle fiskerivirksomheder, leverer protein til op til en milliard mennesker, ifølge Coral Reef Alliance.

Studiet, "Genetisk struktur af koral-Symbiodinium symbioser på verdens varmeste rev, "som bygger på tidligere arbejde af NYU postdoc-forsker Emily Howells og andre, viser, at koraller og alger i Den Arabiske Bugt og Omanbugten er genetisk adskilte.

"Hvad resultaterne af disse forskellige undersøgelser fortæller os er, at både koraller og deres symbiotiske alger genetisk har tilpasset sig ekstreme temperaturer, " siger Burt. "Hvis der var en måde, hvorpå denne termiske tolerance kunne spredes genetisk til andre regioner, der er mulighed for, at koraller også dér kan klare fremtidige klimaændringer."

Men Burt er hurtig til at fjerne forestillingen om, at koraller og alger i Den Arabiske Golf er en mirakelkur mod stigende havtemperaturer andre steder. Menneskeassisteret migration af koraller og alger til andre områder kan introducere nye sygdomme eller parasitter til en vandmasse, mens naturlig spredning kan resultere i krydsning mellem såkaldte termotolerante arter og mindre tolerante arter, ophæver den termotolerante fordel. I stedet, håbet er, at koraller i andre have vil opsøge termotolerante alger på samme måde som koraller i Den Arabiske Golf har, og derved øge deres overlevelseschancer.

Burt kalder Den Arabiske Golf for et "fænomenalt naturligt laboratorium" for forskning i koralværter og algesymbiioner, som har været et samarbejde mellem forskere ved NYU Abu Dhabi, University of Southampton, University of Oregon, og Zayed University i De Forenede Arabiske Emirater (UAE). Det har også været grundlaget for Burts forskning i, hvordan marine økosystemer reagerer på kystinfrastruktur, herunder højprofilerede projekter såsom Palm Jumeirah, en menneskeskabt ø i form af et palmetræ, der er hjemsted for 4, 000 luksusvillaer og -lejligheder i UAE.

"Mennesker vil ikke stoppe med at bygge byer langs kyster, " siger han. "Så er der måder, hvorpå vi kan udvikle dem på en mere miljømæssigt bæredygtig måde?"

Burt, som tilbragte sine barndomssommere på at rejse i det canadiske kystfarvand nær sit familiehjem i Nova Scotia, har arbejdet i alle lande langs Den Arabiske Golf undtagen Iran - "Når embargoen er ophævet, Jeg er derovre på det første fly, " siger han - og var vært for workshops og konferencer dedikeret til at forbedre bevaring. Indtil videre, han siger, indsatsen for ansvarlig pleje af vandet har hævet sig over politikken i regionen.

"Koralrev, marine systemer - de genkender ikke grænser, " siger han. "Den Arabiske Golf er et fælles vandområde, der skal forvaltes sammenhængende af alle stater. Det giver ingen mening at begrænse samarbejdet, når det kommer til kystforvaltning og videnskab."