Såning af koraller:En ny tilgang baner vejen for storstilet restaurering af koralrev

Det bekymrende tab af koralrev på verdensplan har fået videnskabsmænd og naturbevaringsfolk til at hjælpe revenes genopretning gennem aktive restaureringstilgange. Transplantation af koraller på nedbrudte rev har til formål at øge koraldækningen og efterfølgende fremme strukturelle levesteder. Indtil nu, faktisk restaurering er blevet udført manuelt af dykkere, der skulle fæstne hver koral, om et fragment eller en koralrekrut slog sig ned på et substrat, individuelt.

I dag, revnedbrydning sker i en skala på hundreder og tusinder af kvadratkilometer. I modsætning, nuværende restaureringsaktiviteter er normalt mindre end en hektar i skala. Disse bestræbelser er begrænset af, at kun arbejdskrævende, og derfor dyrt, teknikker er tilgængelige i øjeblikket. "Hvis vi ønsker, at restaurering skal spille en mere meningsfuld rolle i koralrevsbevaring, vi skal tænke i nye retninger. Vores såningstilgang er et vigtigt skridt mod at nå dette mål, da det vil tillade håndtering af et stort antal koraller på meget kort tid til væsentligt lavere omkostninger", siger læge Dirk Petersen, projektleder og administrerende direktør for SECORE International.

I såmetoden, korallarver aflejres på specifikt designede substrater, der er selvstabiliserede og hæfter til revet via naturlige processer. Efter et par uger til måneder er disse såkaldte "såningsenheder" (dvs. substrater sammen med indledende koralpolypper) sås på revet ved blot at kile dem fast i sprækker i stedet for at kræve manuel fastgørelse. Indtil i dag, transplantation for eksempel 10, 000 individuelle koraller på en hektar ved hjælp af almindelige metoder kræver flere hundrede til et par tusinde arbejdstimer. "At så det samme antal koraller kan opnås på mindre end 50 arbejdstimer, en tidsbesparelse på over 90 procent. Derudover materialeomkostninger kan reduceres med op til en tredjedel, repræsenterer et væsentligt fremskridt for fremtidigt restaureringsarbejde", siger SECOREs forskningsdirektør Dr. Margaret Miller.

Seksuel koralreproduktion og genetisk mangfoldighed

På Curaçao, holdet indsamlede larver frigivet af kolonier af golfboldkoraller ( Favia fragum ). "Kort efter afhentning, vi satte korallarverne på specialdesignede tetrapodformede substrater lavet af cement", forklarer Valérie Chamberland, der ledede feltforskningen til denne undersøgelse på Curaçao.

Arbejde med seksuelt formerede koraller opretholder genetisk mangfoldighed. Forskellige genkombinationer, såkaldte genotyper, opstår i befolkningen ved rekombination - omrokering af forældrenes genetiske karakteristika blandt deres afkom. Nye genetiske kombinationer kan så udstyre nogle koralafkom med evner til bedre at klare nutidens og fremtidige forhold end deres kæmpende forældre. "Dette er af afgørende betydning for enhver koralart i lyset af klimaændringer. På denne måde, vi kan få koraller, der for eksempel er mere modstandsdygtige over for at hæve vandtemperaturen", siger Dirk Petersen.

Tre uger senere var de fastgjorte korallarver forvandlet til første koralpolypper, og enhederne blev sået på revet foran Curaçaos havakvarium. "Den specifikke form af tetrapod-substraterne gjorde det muligt for os blot at kile frøenhederne ind i naturlige sprækker på revet. De fleste frøenheder var stabile inden for få uger, enten sikret i sprækker eller naturligt cementeret på revets ramme", siger Valérie Chamberland.

Udformningen af ​​substraterne fremmer ikke kun vedhæftningen på revet, men er også beregnet til at forbedre koralbosætternes overlevelse. "De forskellige orienteringer af frøenhedernes overflader og deres integrerede riller skaber mikrohabitater, der sandsynligvis reducerer konkurrence og prædation, der påvirker de unge og meget skrøbelige koraller sammenlignet med, når larverne sætter sig direkte på revet. Dette er afgørende, da vores resultater viser, at den tidlige livsfase efter bosættelse er flaskehalsen for unge korallers overlevelse", siger Dirk Petersen.

I de tolv måneder efter såningen, forskerne overvågede nøje tilknytningen til substratet til revet og overlevelsesraten for koralbosættere. "Vi satte os mellem 20-30 larver på hvert substrat for ideelt set at have en koral etableret pr. såningsenhed på lang sigt. Efter et år var mere end halvdelen af ​​enhederne gendannet og husede stadig mindst én koral, opfylder dette mål, der kræves for i sidste ende at give et vellykket restaureringsresultat", forklarer Valerie Chamberland.

Fremme af såmetoden

SECORE-forskere optimerer nu substratdesignet for yderligere at øge koralbosætternes overlevelse og vækst. "Mens substraterne oprindeligt blev koloniseret af venlige skorpekoralalgesamfund, der letter larvernes bosættelse og metamorfose, deres lyseksponerede øvre overflader blev hurtigt tilgroet af konkurrerende algetræs, når de først var blevet lagt på revet. Dette har sandsynligvis bidraget til en relativt høj dødelighed af koralbosættere i løbet af de første tre måneder på revet", siger Valerie Chamberland. Som foreløbige eksperimenter antyder, substrater af ikke-porøse materialer såsom glas eller glaseret keramik kan forhindre dannelsen af ​​græsalgesamfund og yderligere forbedre overlevelse og vækst af fastgjorte koraller.

Indtil nu, såning af bundfæstede koraller blev testet i en forskningspilot - nu skal det testes i meget større skala. Behandlingen af ​​50, 000 til 100, 000 substrater inden for et enkelt sted og gydesæson vil involvere store logistiske og tekniske udfordringer. Sammen med California Academy of Sciences, Naturfredningen, og andre partnere, SECORE planlægger at overvinde disse udfordringer i løbet af det nyligt lancerede Global Coral Restoration Project.

"Vi er rutinemæssigt i stand til at producere en million larver fra en enkelt gydebegivenhed. Indtil nu, antallet af substrater var begrænset, da de blev fremstillet manuelt ved hjælp af forme. Vi arbejder i øjeblikket sammen med vores partnere om at implementere industriel fremstilling af tetrapod-substraterne i stort antal til væsentligt lavere omkostninger", siger Dirk Petersen. "Hvis vi er i stand til at kombinere vores nye såningsmetode med mere effektive teknikker til opdræt af korallarver, som vi udvikler lige nu, omkostningerne ved restaurering af rev kan blive sammenlignelige med omkostningerne ved eksisterende mangrove- og saltmarsgenopretningsindsatser."

SECORE og partnere arbejder sammen om at forfine hvert trin i såningsmetoden. Dette inkluderer også udviklingen af ​​forskellige former for såningsenheder til at dække en bred vifte af revhabitater og optimering af overlevelse efter bosættelse af de meget små indledende livsstadier på tværs af en bredere vifte af arter. En dag, det kan være muligt at så koraller fra en båd eller med undervandsdroner.