Når koralarter forsvinder, deres fravær kan bringe overlevende koraller i fare

Bølger af udslettelse har slået koralrevene ned til en brøkdel af, hvad de var for 40 år siden, og det, der er tilbage, står måske over for en snigende død:Den effektive udryddelse af mange koralarter kan være en svækkelse af revsystemerne og dermed suge livet ud af de tilbageværende koraller.

I lavvandet ud for Fijis stillehavskyster, to havforskere fra Georgia Institute of Technology til en ny undersøgelse samlede grupper af koraller, der alle var af samme art, altså grupper uden artsdiversitet. Da Cody Clements snorklede ned for første gang for at tjekke dem, hans øjne fortalte ham øjeblikkeligt, hvad hans data senere ville afsløre.

"En af arterne havde hele parceller, der blev udslettet, og de var bevokset med alger, " sagde Clements. "Rækker af koraller havde væv, der var brunt - det var dødt væv. Andet væv var blevet hvidt og var i færd med at dø."

36 uhyggelige grunde

Clements, en postdoc og undersøgelsens første forfatter, også samlet grupper af koraller med en blanding af arter, dvs. grupper af biodiversiteter, til sammenligning. I alt, der var 36 enkelt-arts grunde, eller monokulturer. Tolv yderligere parceller indeholdt polykulturer, der blandede tre arter. (Flere detaljer nedenfor.)

Ved udgangen af ​​det 16-måneders eksperiment, monokulturer havde åbenbart klaret sig værre. Og undersøgelsen havde vist via den målbart sundere vækst i polykulturer, at videnskaben kan begynde at kvantificere biodiversitetens bidrag til korallers overlevelse samt virkningerne af biodiversitetens forsvinden.

"Dette var et starteksperiment for at se, om vi ville få et første resultat, og det gjorde vi, " sagde hovedefterforsker Mary Hay, en Regents Professor og Harry og Linda Teasley Chair i Georgia Tech's School of Biological Sciences. "Så meget revdød gennem årene har reduceret koralarternes variation og gjort revene mere homogene, men videnskaben forstår stadig ikke nok af, hvordan korallers biodiversitet hjælper rev med at overleve. Vi vil gerne vide mere."

Resultaterne af undersøgelsen vises i februarudgaven af ​​tidsskriftet Naturens økologi og evolution og blev gjort tilgængelige online den 7. januar, 2018. Forskningen blev finansieret af National Science Foundation, af National Institutes of Health's Fogarty International Center, og af Teasley Endowment.

Undersøgelsens indsigt kan hjælpe økologer med at genopbygge smuldrende rev med koraller - som er dyr. Tidligere genopfyldningsbestræbelser har ofte indsat pletter af enkelte arter, der har haft problemer med at tage fat, og forskerne mener, at undersøgelsen bør tilskynde til genplantning ved hjælp af biodiverse pletter.

40 års decimering

Decimeringen af ​​koraller Hay har været vidne til i over fire årtiers undersøisk forskning understreger denne undersøgelses betydning.

"Det er chokerende, hvor hurtigt de caribiske rev styrtede ned. I 1970'erne og begyndelsen af ​​1980'erne, rev bestod af omkring 60 procent levende koraller, " sagde Hay. "Koraldækningen faldt dramatisk gennem 1990'erne og er forblevet lav. Det er nu omkring 10 procent i hele Caribien."

"Du plejede at finde levende forskellige rev med strukturelt komplekse koralbevoksninger på størrelse med byblokke. Nu, de fleste caribiske rev ligner mere parkeringspladser med et par sparsomme koraller spredt rundt."

84 procent tab

Det faktum, at decimeringen i Stillehavet er mindre dyster, er bitter ironi. Omkring halvdelen af ​​levende koraldækning forsvandt der mellem begyndelsen af ​​1980'erne og begyndelsen af ​​2000'erne, med et fald, der accelererede siden.

"Fra 1992 til 2010, Great Barrier Reef, som uden tvivl er det bedst forvaltede revsystem på Jorden, tabt 84 procent, " sagde Clements. "Alt dette inkluderer ikke de seneste blegningshændelser, der er rapporteret så bredt i medierne, og de dræbte enorme dele af rev i Stillehavet."

Blegningsarrangementet i 2016 plyndrede også rev fra Fiji, hvor forskerne kørte deres eksperiment. Koraldødsfaldene har været forbundet med længere perioder med havopvarmning, som er blevet meget mere almindelige i de seneste årtier.

10 gange flere arter

Stadig, der er håb. Stillehavsrev understøtter ti gange så mange koralarter som caribiske rev, og Clements' og Hays nye undersøgelse tyder på, at denne højere biodiversitet kan være med til at gøre disse rev mere robuste end de caribiske rev. der, mange arter har sluttet sig til den truede liste, eller er "funktionelt uddøde, " stadig til stede, men i spor for små til at have økologisk indvirkning.

Caribiens koralkollaps kan have været et advarselsskud om farerne ved artstab. Nogle koralarter beskytter andre mod at blive spist eller inficeret, for eksempel.

"En håndfuld arter kan være afgørende for mange andres overlevelse, og vi ved endnu ikke godt nok, hvilke der er mest kritiske. Hvis nøglearter forsvinder, konsekvenserne kan være enorme, " sagde Hay, som tror, ​​at han måske allerede har været vidne til dette i Caribien. "Nøglearters tilbagegang kan drive andres tilbagegang og potentielt skabe en dødsspiral."

864 slibende dyr

Ud for Fijis kyster, Clements transporteret med kajak, en efter en, 48 betonborde, han havde bygget på land. Han stak dem på plads og monterede oven på dem 864 takkede koraller i plantekasser, han havde lavet af toppen af ​​plastiksodavandsflasker.

"Jeg kradsede en masse hud af mine fingre og skruede de koraller på bordene, " han sagde, griner af hukommelsen. "Jeg drak nok saltvand gennem min snorkel og gjorde det, også."

Clements lagde 18 koraller ud på hver bordplade:Tre grupper af monokulturer fyldte 36 borde (12 med art A, 12 med art B, 12 med art C). De resterende 12 bordplader holdt polykulturer med afbalancerede A-B-C-blandinger. Han indsamlede data fire måneder inde i eksperimentet og efter 16 måneder.

Polykulturerne så alle flotte ud. Kun én monokulturart, Acropora millepora , havde pæn vækst ved 16-måneders mærket, men den art er mere modtagelig for sygdomme, blegning, rovdyr, og storme. Det kan have sprintet frem i vækst i eksperimentet, men på lang sigt vil den sandsynligvis have brug for hjælp fra andre arter for at klare sin egen skrøbelighed.

"Koraller og mennesker kan begge klare sig godt på egen hånd i gode tider, " sagde Hay. "Men når katastrofen rammer, venner kan blive vigtige."