Beskyttelse af koralrev i et forværret miljø

Koralrev rundt om i verden står over for voksende fare på grund af et skiftende klima, oven på de historiske trusler fra lokal forurening og ødelæggelse af levesteder. Som svar, forskere forsker i nye tiltag, der har potentiale til at bremse koralrevskader fra opvarmning og forsuring af oceaner. Indgrebene spænder over en lang række fysiske og biologiske tilgange til at øge koralrevenes stabilitet, men de er kun blevet testet i små skalaer.

En ny rapport fra National Academy of Sciences, Ingeniørarbejde, og Medicin undersøger disse modstandsdygtighedsværktøjer og giver beslutningstagere en proces, de kan følge, når de overvejer, om de skal bruge en eller flere af de nye tilgange.

Mange af de nye tiltag søger at forstærke den naturlige modstandsdygtighed, såsom laboratorieopdræt af koraller, der viser større varmebestandighed. Andre metoder, nogle blot i horisonten såsom genetisk manipulation af koraller, måske en dag introducere nye niveauer af stresstolerance. Ultimativt, alle indgreb ændrer revet på en eller anden måde. Disse ændringer vil resultere i fordele, der er forskellige på tværs af websteder, og de kan have forskellige utilsigtede konsekvenser - hvilket betyder, at risici og fordele skal vejes lokalt, siger rapporten.

"Bevarelse af koralrevenes stabilitet over for lokale og klimastressorer er et centralt mål for at understøtte menneskers trivsel rundt om i verden, "sagde Stephen Palumbi, formand for det 12-mands udvalg, der skrev rapporten, og Jane og Marshall Steel Jr. Professor i havvidenskab ved Stanford University. "Mange nye tiltag har lovet denne indsats, men de er meget forskellige i deres beredskabsniveauer, og implementering af dem vil kræve omhyggelig opmærksomhed på regionale sammenhænge. "

Nye løsninger på voksende trusler

Siden 1980'erne har tropisk koralrevdækning rundt om i verden er faldet med omkring 30% til 50%. Forurening, ødelæggelse af levesteder, og overfiskeri har længe været blandt synderne mange steder, men i stigende grad tab af koralrev kan tilskrives et ændret klima. Stigende vandtemperaturer øger hyppigheden af ​​masseblegningshændelser og gør sygdomsudbrud mere almindelige. Og efterhånden som havvand bliver mere surt ved at absorbere kuldioxid, det bliver sværere for koraller at vokse og vedligeholde deres skeletter.

Koralrevs ødelæggelse har alvorlige menneskelige omkostninger, fordi mange kystsamfund er afhængige af lokale rev til fiskeri og turisme. Koralrev absorberer også energi fra de bølger, der passerer over dem, buffere landsamfund mod ødelæggende storme.

Som reaktion på disse trusler, forskere udvikler nye måder at forbedre korallernes vedholdenhed i et ændret klima - 23 af dem blev beskrevet i den første rapport, som komiteen udgav i november sidste år.

Udvalget er nyt, slutrapport indeholder en vurdering af den tekniske beredskab ved forskellige indgreb. Nogle er mulige at bruge nu - f.eks. forudeksponerer koraller for mild opvarmning for at forbedre deres tolerance over for større varmeniveauer. Med mere forskning og test, andre kan være tilgængelige til brug i de næste to til fem år, såsom brug af antibiotika til behandling af sygdomme, blanding af koldt vand i revhabitater, eller skygge koraller fra sollys og varme. Stadig andre foreslåede tiltag - f.eks. ved hjælp af værktøjer som CRISPR/Cas9 til genetisk at manipulere koraller for at gøre dem mere trusselsresistente-har brug for betydeligt mere forskning og udvikling, og er mindst et årti væk.

"Selvom alle disse indgreb medfører en vis risiko, risikoen ved ikke at gøre noget stiger år for år, "sagde udvalgsmedlem Nancy Knowlton, tidligere indehaver af Sant -stolen i havvidenskab ved Smithsonian Institution.

At vælge den rigtige indsatsstrategi er en lokal, interessentdrevet beslutning

Om en specifik intervention (eller en kombination af interventioner) er egnet, afhænger ikke kun af dens tekniske parathed, men på hver enkelt økologisk og social ramme, understreger rapporten. Lokale faktorer som f.eks. Nedbrydning af rev, vandets kvalitet, og de tilgængelige ressourcer og infrastruktur vil afgøre, om en intervention er nødvendig eller gavnlig.

Lige så vigtigt er, om interventionen er acceptabel for et samfund, siger rapporten. Under hele beslutningsprocessen, Det er vigtigt at engagere et bredt sæt interessenter - både for at fastsætte mål og for at vælge en handling, der afspejler fællesskabets værdier. "Interessentengagement gør det muligt at vælge interventioner med forventede resultater, der er i overensstemmelse med samfundets mål, "sagde udvalgsmedlem Marissa Baskett, professor i miljøvidenskab og politik ved University of California, Davis.

Rapporten anbefaler også, at koralrevledere følger en "adaptiv ledelses" tilgang til at træffe beslutninger om interventioner - en tilgang, der anerkender usikkerhed og inkorporerer læring i at justere og forbedre strategier over tid. "Videnskaben om koralrevinterventioner er stadig ung, og bestemte miljøer kan reagere på dem på forskellige måder. Så ved hjælp af en struktureret og adaptiv beslutningstagning giver ledere mulighed for at træffe beslutninger, selvom der er usikkerhed, "sagde Palumbi.

Det første trin i den adaptive ledelsescyklus er at sætte mål og mål sammen med interessenter, mod hvilke interventioners virkninger kan sammenlignes, og skitsere acceptable handlemåder. Lokalt skræddersyede modeller af koralrevdynamik, og hvordan de ændrer sig med forskellige indgreb, er et nødvendigt redskab til at evaluere og sammenligne virkningen af ​​forskellige interventionsstrategier på resultaterne af koralrev. At udvikle en vellykket modelleringsramme kræver betydelig indsats, slutter rapporten, men det kan betale sig i evnen til at vurdere risiciene ved nye indgreb sammenlignet med de risici, der ikke er ved at tage handling.

Efterhånden som strategier implementeres, indsats skal investeres i overvågning af virkningerne af interventioner for at øge kendskabet til deres virkninger, vurdere deres resultater, og kommunikation med interessenter. Baseret på de observerede virkninger, ledere kan derefter fortsætte eller ændre deres tilgang efter behov.

Evnen til at træffe velinformerede beslutninger og effektivt implementere nye interventioner kunne forbedres, hvis de resterende huller i forskningen - både om interventionerne og om koraller i sig selv - blev udfyldt, siger rapporten. Det identificerer prioriterede områder for forskning i grundlæggende koralbiologi, stedbaserede vurderinger, forbedring af interventioner, og forbedringer i risikovurdering og modellering. Forøgelse af brugervenligheden og omfanget af forskellige interventioner, så fællesskaber har en større værktøjskasse at vælge imellem, er vigtige forskningsmål.

"Vi skal også kæmpe med og løse det centrale problem med drivhusgasemissioner, "Palumbi sagde." Men den rigdom af indgrebsmuligheder giver os et håb om, at vi kan hjælpe koralrev med succes at overleve det næste århundrede som forskellige, produktiv, og smukke steder i havet. "

Undersøgelsen - foretaget af Udvalget om Indgreb til Forøgelse af Koralrevs modstandsdygtighed - blev sponsoreret af NOAA og Paul G. Allen Family Foundation. De nationale akademier er private, almennyttige institutioner, der leverer uafhængige, objektiv analyse og rådgivning til nationen for at løse komplekse problemer og informere offentlige politiske beslutninger vedrørende videnskab, teknologi, og medicin. De opererer i henhold til et kongrescharter fra 1863 til National Academy of Sciences, underskrevet af præsident Lincoln. For mere information, besøg nationalacademies.org.