Forskere kappes for at skabe mere modstandsdygtige koraller for at overleve i opvarmende have

I et orkansikkert laboratorium miles ned ad Florida Keys, videnskabsmænd forkæler små stykker koraller fra det øjeblik, de gydes, indtil de er lige så kraftige nok til at blive adskilt i eksemplarer, der er udstyret til at overleve i naturen.

Så bliver disse mørkegrønne fragmenter sat igennem elendighed, kastet ned i tanke, der efterligner det varmere, mere surt vand forventes en dag at overhale den tropiske region. Mange koralprøver vil dø, men dem, der udholder den fjendtlige prøvelse, vil omhyggeligt blive transplanteret tilbage i Atlanterhavet.

I generationer, Havbiologer, der arbejdede omkring det 360 mil lange koralrev, sørgede for, at deres forskning ikke forstyrrede det skrøbelige kalejdoskop af marine habitater, der er så kritiske for det lokale økosystem og en turistøkonomi på mange milliarder dollar.

Men da den globale opvarmning hurtigt bringer det naturlige vidunder til randen af ​​udryddelse, forskere opgiver deres hands-off tilgang til fordel for en engang utænkelig strategi:en intervention for at manipulere den naturlige balance i revet.

Arbejdet er banebrydende, og nogle siger foruroligende. Det skaber både håb og irritation. Og det bliver overvåget nøje af iværksættere og teknologer, som ser muligheder i denne indsats for at bringe det, forskerne kalder "assisteret evolution" til naturen.

På Summerland Key, en hær af videnskabsmænd forsøger at genopbygge tusindvis af kvadratiske acres af revet én centimeter ad gangen, skære titusindvis af koralmikrofragmenter, at hærde dem i laboratoriet og genplante dem i havet stykke for stykke.

Hos nonprofit Coral Restoration Foundation i Key Largo, dykkere hænger fint små koraller på rækker og rækker af kunstige "træer" konstrueret af plastikrør i en undervands børnehave, hvor de nærer sig, indtil de er klar til at blive genplantet.

Begge indsatser er en del af en møjsommelig, kostbart internationalt eksperiment, som forskere siger, giver det eneste håb for at afværge total ødelæggelse af revsystemer på verdensplan, som er den primære kilde til føde til så mange som en milliard mennesker og hjemsted for en fjerdedel af alle marine arter på et tidspunkt i deres liv.

"Vi har ikke noget valg nu, " sagde Michael Crosby, administrerende direktør for Mote Marine Laboratory, som løber den 19. 000 kvadratmeter laboratorium på Summerland Key. "Disse koraller er ikke i stand til at komme tilbage af sig selv. De glider virkelig ind i funktionel udryddelse."

Det er en velkendt kliché i Florida Keys og i de mange andre kystområder, hvor koraller er i livsstøtte:Revene er kanariefuglene i klimaændringernes kulmine. Det handler ikke om fremskrivninger af, hvad der kan komme, hvis emissionerne fortsætter med uformindsket styrke. Kaosen er her allerede.

Omkring 95 procent af korallerne på Florida Reef Tract er allerede døde. Selvom skaden ikke udelukkende var forårsaget af klimaændringer, det er den eneste trussel, regionen stort set er ude af stand til at afbøde, Fremskridt så vedvarende og skaber stress på korallen så ekstremt, at videnskabsmænd spiller rollen som kirurger, der forsøger at redde en døende patient.

"Vi er ikke så naive at tro, at vi kan genoprette alle koraller, der nogensinde er gået tabt, " sagde Jessica Levy, programlederen for rev restaurering hos Key Largo fonden. "Vores mål er at holde det materiale derude, skubbe det og gøre tingene så godt som muligt, at fremme naturlig genopretning."

Hun sammenlignede det med at lappe over en revne i en stor dæmning. Forskere forsøger at holde korallen i live længe nok til at give regeringerne tid til at løse rodproblemet:klimaændringer.

"Dette kommer ikke til at træde i stedet for at afbøde klimaændringer, " sagde Christopher Page, seniorbiolog hos Mote. "Men det vil hjælpe processen videre, mens vi arbejder på at ændre de større ting."

På en brændende varm junidag, fonden trænede nogle af de hundredvis af frivillige dykkere, der hjalp det med at skabe mere modstandsdygtige koraller. Gruppen forberedte sig på at tilbringe mange timer under vandet med vandtætte skifer og elektroniske tablets, registrering af tilstanden af ​​revlepletter.

Organisationen vil plante omkring 20, 000 stykker koraller i år på otte steder. Men før korallen er limet til revet, den plejes i gruppens store undervandsgartnerier. De har fundet ud af, at koralfragmenter skåret i bittesmå stykker og hængt på kunstige træer vokser hurtigere tidligt i deres liv, end de ville i naturen.

"Det har allerede gjort en forskel, " sagde Mark Eakin, koordinator for Coral Reef Watch-projektet ved U.S. National Oceanographic and Atmospheric Administration, det føderale agentur, der overvåger og reagerer på ændringer i klimaet og havmiljøet. "Der er steder, der ikke har haft forgrenede koraller i 30 år, og nu går du ud og ser på bunden og siger:'Wow, det her begynder at se ud, som det plejede."

Anstrengelsen er udmattende at se på. Koraller vokser uhyggeligt langsomt, det tager ofte 200 år at udvikle sig fuldt ud. Processen er blevet fremskyndet betydeligt af videnskaben, men forskere på nuværende tidspunkt kan ikke være sikre på, hvor meget af korallen, de planter, vil være der om 100 år, når havforholdene forventes at være væsentligt mere udfordrende, end de er nu.

Den slags sygdom, der forværres af klimaændringer, er ikke ny for revene. I årtier, videnskabsmænd har studeret afdøde, ofte forårsaget af blegning, når spidser i havtemperaturer dræber store dele af rev og forvandler de livlige farver til hvide skeletter. Indtil for nylig, sådanne begivenheder fandt sted sjældent nok til, at korallen kunne genoprette sig selv og vokse tilbage. Sådan er det ikke længere.

Stigningen i havtemperaturer og forsuring forårsaget af global opvarmning har resulteret i en bølge af masseblegningshændelser, efterlader koraller ingen tid til restitution. Store områder af koraller forsvinder helt. FN advarer om, at 25 af de 29 koralrev på UNESCOs verdensarvsliste er i fare for ødelæggende ryg-til-ryg-blegningshændelser inden 2040. Og det advarer om, at alle 29 rev, som omfatter revet i Florida og Great Barrier Reef i Australien, vil ikke længere være vært for fungerende økosystemer ved udgangen af ​​århundredet, hvis klimaændringerne ikke konfronteres.

Bidragende til disse dødsfald er andre sygdomme, som koraller tidligere har været i stand til at bekæmpe på egen hånd. Forskere er chokerede over det tempo, hvormed en sådan sygdom river igennem korallerne i Keys, flytte dem til at eksperimentere med medicinske pastaer, som dykkere sprøjter ind i revene i håb om at begrænse spredningen af ​​sygdommen.

Ved Great Barrier Reef, den største i verden, en tredjedel af korallerne blev dræbt under en havtemperaturstigning i 2016, som videnskabsmænd tilskriver klimaændringer. De konkluderede i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Natur at revet aldrig vil se det samme ud igen, selv om en del af det kunne reddes, hvis nationer overholder de forpligtelser, der blev givet i Paris-klimaaftalen, som Trump-administrationen har trukket sig fra.

Den hastighed, hvormed den globale opvarmning hærger disse vitale marine økosystemer, efterlader forskere, der kæmper med spørgsmålet om, hvor intenst de skal gribe ind. Udfordringen med at opskalere deres indsats til det punkt, hvor de kan være effektive til at genoprette områder på størrelse med Great Barrier Reef, er skræmmende.

Ikke desto mindre, der har været opmuntrende gennembrud i blot de sidste par år. Den mikrofragmenteringsindsats, som Page fører tilsyn med, har gjort det muligt for Mote at øge produktionen til et tempo, som indtil for nylig var utænkeligt. At dyrke et stykke rev på størrelse med en basketball, som tager 25 til 100 år i naturen, kan nu gøres på så få som tre år.

Store mængder koraller bliver placeret i genetiske banker under vandet og i laboratorier på land, så videnskabsmænd kan udnytte forskellige genotyper til restaureringsbestræbelser, også selvom de uddør i naturen.

I sensommerens gydetid, tusindvis af koralæg, der kun har en chance på 1 ud af 1 million for at blive befrugtet i naturen, indsamles af Coral Restoration Foundation og sendes til Mote-laboratoriet, som guider dem til at reproducere. Det har gjort det muligt for Mote at udvikle tusindvis af nye genotyper, at fremme den slags mangfoldighed, som forskerne siger vil være afgørende for klimaresiliens.

"Vi har ikke en krystalkugle, " sagde Levy. "Vi ved ikke, hvad fremtiden bliver. Så vi skal skubbe til mangfoldigheden. ... Når vi taler om et klima i forandring, der handler om ekstremer, vil du lægge alle dine æg i én kurv? Hvad hvis det ikke tager højde for, hvad der sker?"

Den storstilede redningsindsats er fyldt med ubekendte. Selv de koraller, der trives under laboratorieforhold, skulle simulere uhæmmet global opvarmning om 80 år, for eksempel, kunne blive plantet i naturen og miste de egenskaber, der gjorde dem modstandsdygtige i laboratoriet. Forskere diskuterer allerede at styrke restaureringsbestræbelserne med mere ekstreme indgreb, der inkluderer sprøjtning af aerosoler i skyerne over dem for at dæmpe sollys og få skibe til at blæse luftbobler ind i vandet omkring revene i et forsøg på at blokere solens stråler.

"Dette er alle ideer, der kan beskytte de koraller, som du bruger så meget på at genoprette, " sagde Eakin. "De kunne absolut spille en rolle i det her."

Han sagde, at ny teknologi også vil være afgørende for at få plantet nok koraller til at få indflydelse på verdensplan. Eakin forestiller sig undervandsdroner, der udfører det kedelige arbejde med at plante titusindvis af stykker koraller på rev, og robotter, der overtager jobbet med at skære de mikrofragmenter, som forskerne nu så én efter én. Der er allerede en robot, der hjælper med at passe en koralfarm i Israel.

Iværksættere ser muligheder i det hele. En startup kaldet Coral Vita bygger videre på Motes arbejde med planer om et netværk af koralfarme, der tager sig af kunder i hotel- og fiskeindustrien, der lider under nedbrydningen af ​​revene. Forsikringsgiganten Swiss Re AG annoncerede for nylig koralforsikringer for strandhoteller i Mexicos Maya-riviera beskyttet af Mesoamerican Reef. Under dem, hoteller får udbetalinger efter store storme for at reparere revet, hvilket er afgørende for at beskytte feriestederne mod endnu mere katastrofale skader i fremtidige storme og ødelæggende stranderosion.

Forskere opfordres til at have private virksomheder i deres kapløb om at vende vraget.

"Vi ser på et potentielt fuldstændigt økosystemtab, som mig bekendt ikke er sket i menneskehedens historie, " sagde Levy. "Jeg tror ikke, at nogen ønsker at være ansvarlig for, at det skete."

©2018 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.