В связи с растущим давлением глобального потепления на очень ценные экосистемы коралловых рифов, ученые сейчас ищут новые способы уменьшить тепловую нагрузку на кораллы. Новое исследование, проведенное под руководством Ивонн Савол, младшего научного сотрудника Бермудского института наук об океане (BIOS), демонстрирует потенциал использования искусственного апвеллинга (AU) – или применения более холодной и глубоководной воды – в качестве способа смягчения последствий. тепловая нагрузка на кораллы.
Апвеллинг – это естественный океанографический процесс, при котором ветры отталкивают поверхностные воды от региона, такого как береговая линия, позволяя поднимать глубокие холодные воды на поверхность. Эти воды, как правило, богаты питательными веществами и составляют основу продуктивных морских экосистем, которые, в свою очередь, поддерживают многие из наиболее важных мировых коммерческих рыбных промыслов.
AU – это метод геоинженерии, который использует насосы для вывода глубоководной воды на поверхность. Первоначально разработанный для удобрения поверхностных вод с целью увеличения запасов рыбы или секвестрации углекислого газа (CO2), AU также может использоваться для охлаждения поверхностных вод во время волн жары, если глубина и интенсивность AU выбраны с умом.
«Потепление океана и возникновение волн тепла будут увеличиваться по частоте и интенсивности в ближайшие десятилетия, и нам необходимо рассмотреть довольно нетрадиционные решения для защиты и поддержания коралловых рифов», – сказал Савол.
При финансовой поддержке Немецкого исследовательского фонда (DFG, с главным исследователем Юмингом Фэном, докторантом Центра изучения океана Гельмгольца GEOMAR в Киле, Германия) Савол и ее соавторы изучили три вида кораллов, строящих мелководные рифы на Бермудских островах: Montastrea cavernosa (большой звездчатый коралл), Porites astreoides (горчичный коралл) и Pseododiploria strigosa (симметричный мозговой коралл).
После сбора фрагментов живых кораллов на Sea Venture Shoals, Бермудские острова, на глубине 15 футов (5 метров), исследовательская группа поместила колонии в аквариум в BIOS, чтобы проверить влияние глубоких импульсов холодной воды (AU) во время теплового стресса.
Фрагменты обрабатывали в различных температурных условиях, включая среднюю летнюю температуру (28 ° C); обработка тепловым стрессом, вызывающая обесцвечивание (31 ° C); обработка тепловым стрессом с ежедневными импульсами более холодной глубокой воды с глубины 164 футов (50 м, 24 ° C); и обработка теплового стресса с ежедневными импульсами более холодной глубокой воды с глубины 300 футов (100 м, 20 ° C). Глубоководная вода, использованная для эксперимента, была собрана на борту исследовательского судна (R / V) Atlantic Explorer, управляемого BIOS, примерно в 2 милях (3 км) от Бермудской платформы.
Результаты исследования показали, что даже короткие вторжения в более прохладные глубоководные воды (менее двух часов в день) могут снизить тепловую нагрузку на кораллы. Это проявилось в более высоких уровнях продуктивности зооксантелл у кораллов, подвергшихся тепловому стрессу и AU, по сравнению с кораллами, которые подвергались только тепловому стрессу, и этот эффект казался более сильным при моделировании с водой из более глубоких глубин.
"Наше исследование показывает потенциальные преимущества импульсной АС во время периодов сильной жары.
Следующие шаги теперь – найти подходящие настройки AU, чтобы максимизировать выгоды и минимизировать потенциальные вредные побочные эффекты AU для кораллов и экосистемы, которую они поддерживают », – сказал Соуолл.