What you always wanted to know about coral reef restoration

January 11, 2017 الأمور لا تبدو جيدة بالنسبة للشعاب المرجانية. مع وجود عدد قليل فقط من الشعاب المرجانية السليمة حقًا والتوقعات بعدم التحسن، قد يكون هناك ضغط شديد على العديد من الشعاب المرجانية للعيش لرؤية القرن القادم. ربما تكون الدعوة إلى العمل ثاقبة بالفعل، فماذا يمكننا أن نفعل لمواجهة تدهور الشعاب المرجانية؟ لقد رأى الكثير منا الشعاب المرجانية في حالة سيئة: مدمرة، ومبيضة، وملوثة، ومتضررة بسبب المراسي، وفقدان تجمعات الأسماك الإلزامية، أو متضخمة بالطحالب. نحن نعلم أن تغير المناخ، وخاصة ارتفاع درجات حرارة مياه البحر (الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ: التأثيرات على الشعاب المرجانية)، بالإضافة إلى الضغوطات التي يسببها الإنسان، مثل الصيد غير المستدام و التلوث< /a>، يمنحون الشعاب المرجانية وقتًا عصيبًا. 3 حدث التبييض العالمي الثالث قضى على الشعاب المرجانية بمقاييس مثيرة للقلق. على سبيل المثال، يعاني الحاجز المرجاني العظيم من أكبر خسارة للشعاب المرجانية على الإطلاق. حتى الآن، فشلت جهودنا للتعامل مع تغير المناخ والصيد الجائر والتلوث والتهديدات الأخرى حتى في إبطاء تدهور الشعاب المرجانية. في السنوات الأخيرة، اكتسبت إمكانية استخدام الترميم النشط للشعاب المرجانية كأداة إضافية لإدارة الشعاب المرجانية اهتمامًا متزايدًا؛ بين العلماء ومديري MPA وأصحاب المصلحة المحليين، وكذلك في وسائل الإعلام. ولكن هل يمكننا حقًا "إعادة زراعة" الشعاب المرجانية المتضررة بالشعاب المرجانية - وإذا كان الأمر كذلك، فكيف يمكن تحقيق ذلك وعلى أي نطاق؟ ترميم الشعاب المرجانية اليوم مثل جميع الحيوانات، تحتاج الشعاب المرجانية إلى النمو والتكاثر، ولا يمكن للشعاب المرجانية التالفة أن تتعافى إلا من خلال القيام بذلك. لدى الشعاب المرجانية طريقتان للتكاثر، إما لا جنسيًا عندما تنمو أجزاء من المستعمرة مرة أخرى، أو جنسيًا عن طريق وضع البيض والحيوانات المنوية أو عن طريق إطلاق اليرقات. لم تعد بعض الشعاب المرجانية قادرة على التعافي من تلقاء نفسها بعد الآن. ترميم الشعاب المرجانية هي عملية زرع الشعاب المرجانية من أجل "إعادة تشجير" الشعاب المرجانية المهجورة. قد يبدو هذا واضحا، لكنه ليس كذلك. على الرغم من تطوير الكثير من المعرفة والممارسات العملية، إلا أن الترميم الفعلي للشعاب المرجانية لا يزال في حالة وليدة - من حيث الممارسة والبحث العلمي. هناك ممارسة شائعة تسمى استعادة المرجان اللاجنسي، حيث يتم استخدام قدرة المرجان على التكاثر اللاجنسي. يمكنك الحصول على شظايا من مستعمرات الجهات المانحة عن طريق قطع القطع، وعادةً ما لا تأخذ أكثر من 20٪ من المستعمرة. الأجزاء الناتجة هي استنساخ للمستعمرة المانحة. في بعض الأحيان يمكنك استخدام القطع المكسورة بالفعل، على سبيل المثال عندما تتعرض الشعاب المرجانية المتفرعة للكسر بسبب العاصفة. بعد ذلك، عادةً ما تحتفظ بأجزاءك في أنواع مختلفة من دور الحضانة لعدة أشهر. خلال هذا الوقت، تشفى الشظايا وتنمو ويتم الاعتناء بها جيدًا. وأخيرًا، تقوم بزرع الشعاب المرجانية الصغيرة على الشعاب المرجانية أو في أي مكان آخر، باستخدام الغراء تحت الماء أو روابط الكابلات أو المسامير لتوفير الارتباط الأولي. إذا نجحت عملية زرع المرجان، فسوف تنمو في نهاية المطاف على الركيزة المحيطة وسوف تلتصق ذاتيًا بالشعاب المرجانية. "الشيء الجميل في ترميم المرجان باستخدام الأجزاء التي يتم نشرها لا جنسيًا هو أن المجتمعات المحلية يمكنها القيام بذلك. هناك بالفعل مجموعات صغيرة من المجتمع المحلي تقوم بزراعة المرجان في العديد من الأماكن في المحيط الهادئ والمحيط الهندي. وإذا تم ذلك بشكل صحيح، فيمكن أن يكون مفيدًا للغاية. المشكلة هي أن هناك أماكن قليلة للغاية في العالم حيث يمكنك إثبات أن هذا الجهد كان له أي تأثير بيئي طويل المدى. ومن الأمثلة الإيجابية على ذلك العمل الأخير الذي قام به طبيعة سيشيل على Cousin Island. ولكن إذا نظرت إلى العديد من جهود ترميم المرجان، فستجدها في البداية تبدو جيدة، حتى بعد عام أو عامين، ولكن في كثير من الأحيان "في مرحلة ما، يحدث خطأ ما وتفشل عملية الترميم"، كما يقول البروفيسور ألاسدير إدواردز من جامعة نيوكاسل، الذي عمل في مجال الشعاب المرجانية منذ ما يقرب من 40 عامًا وقاد مبادرة ""المستدامة تحت الماء"" href="http: //www.secore.org/site/our-work/detail/sustainable-under-water.31.html" target="_blank">إعادة دليل إعادة التأهيل ef"― مجموعة تجميعية للمديرين. وقد أصبح مؤخرًا عضوًا في مجلس العلوم في SECORE. لماذا نادراً ما تنجح هذه الأساليب؟ لا يبدو أن الطريقة نفسها صعبة التنفيذ. "الخطر الأكبر في عملية الاستعادة اللاجنسية هو أن البشر يتخذون قرارات بيئية ويتجاوزون الانتقاء الطبيعي. أنت تفترض أن هذه المستعمرة المرجانية أو تلك المستعمرة تتكيف بشكل جيد مع بيئة موقع الزرع. أنت تعتقد أنه ينبغي أن يكونوا كذلك، ومع ذلك، فأنت لا تعرف لماذا "بالتأكيد. حتى لو كنت تستخدم مجموعة واسعة من الأفراد المختلفين وراثيا من أجل الحفاظ على التنوع البيولوجي الجيني، فإن هذه الأجزاء لم تمر أبدا بالفترة الأولية من الانتقاء المكثف في ذلك الموقع، كما كان سيفعل أي مجندين جنسيين يستقرون على الشعاب المرجانية"، يوضح ألاسدير. . ومن ثم ينبغي على المرء أن يضع في اعتباره أن الحياة صعبة بالنسبة للمجندين المرجانيين الصغار؛ في البرية، سيبقى حوالي 1% فقط على قيد الحياة خلال الأشهر القليلة الأولى من حياتهم! هناك مثال بسيط من جزر فيجي يوضح أهمية التكيف المحلي من أجل الترميم. وفي جزر موتوريكي، ماتت الشعاب المرجانية الموجودة في مسطحات الشعاب المرجانية بعد أحداث التبييض في عامي 2000 و2002. وكان المجتمع المحلي يشعر بالقلق وأراد إعادة زراعتها. ولسوء الحظ، لم يتبق أي مرجان على مسطح الشعاب المرجانية يمكن تجزئته واستخدامه في جهود الترميم. لذا كان عليهم أن يأخذوهم من مكان آخر؛ من موقع أعمق للشعاب المرجانية، وبالتالي من بيئة مختلفة حيث لا تتكيف الشعاب المرجانية مع الحياة على مسطح الشعاب المرجانية. أولاً، كانت الأجزاء المزروعة بالخارج في حالة جيدة، ولكن عندما بدأت المواسم الأكثر دفئًا، ابيضضت جميع الشعاب المرجانية المزروعة في مسطح الشعاب المرجانية وماتت. لماذا من المهم الحفاظ على التنوع الجيني؟ التنوع الجيني يعني وجود أنواع مختلفة من مجموعات الجينات، ما يسمى بالأنماط الجينية، ضمن السكان. هناك أسباب مهمة للحفاظ على التنوع الجيني: من المرجح أن ينجو السكان المتنوعون من تفشي الأمراض أو غيرها من الضغوط، حيث قد تكون بعض الأنماط الجينية أكثر مقاومة من غيرها وقد تبقى على قيد الحياة. في كل مرة تتكاثر فيها مجموعة سكانية جنسيًا، يتم إنتاج مجموعة جديدة من الأنماط الجينية عن طريق إعادة التركيب - عن طريق إعادة خلط الحزمة الجينية، إذا جاز التعبير. والتنوع الجيني شرط أساسي لكي يقوم الانتقاء الطبيعي بعمله. هذا لا يعني بالضرورة أنه لا يمكنك الحفاظ على التنوع الجيني من خلال أساليب ترميم المرجان اللاجنسي. تشير الدراسات إلى أنه إذا قمت بجمع أجزاء من 30-35 مستعمرة مختلفة وراثيًا من أحد الأنواع المرجانية في موقع للشعاب المرجانية، فإنها ستمثل أكثر من 90-95% من التنوع الجيني للأنواع الموجودة في ذلك الموقع. أثناء أعمال الترميم، تحتاج إلى التأكد من تمثيل مجموعة متنوعة من الأنماط الجينية في أي جهد للزراعة. بمجرد أن تبدأ الشعاب المرجانية في التكاثر جنسيًا، سيحصل جيل المرجان الجديد على كل التنوع الجيني الذي تريده - ولكن عندها فقط. التعليم البيئي تتمتع استعادة المرجان اللاجنسي بإمكانية كبيرة للعمل كأداة لزيادة الوعي؛ ليس فقط بين المجتمعات المحلية وأصحاب المصلحة، ولكن أيضًا بين السباحين والغواصين الزائرين. الحفاظ على قدرة الطفو أثناء الغوص وعدم ترك أي أثر ( ما عدا آثار أقدامك في الرمال) أمر مهم دائمًا. ولكن يمكنك معرفة المزيد عن الشعاب المرجانية واستعادتها أيضًا من خلال زيارة مواقع الحضانة والنظر إلى الشعاب المرجانية المزروعة حديثًا - ربما يكون البعض منكم قد شاهد مشاتل المرجان هذه بنفسك أو حتى ساعد في مثل هذه الجهود. يعد توعية السائحين والتزام الأشخاص الموجودين في الموقع بالمشاركة في مشاريع الحفاظ على البيئة المحلية مطلبًا حاسمًا لجعل أي جهود لحماية البيئة وترميمها تدوم. في جزر المالديف على سبيل المثال، نجحت العديد من المنتجعات في استخدام جهود الترميم لتثقيف السياح. مثال آخر هو العمل المنجز< /a> بواسطة إكسبيديشن أكومال: يستخدمون أجزاء صغيرة مكسورة بالفعل من الشعاب المرجانية لأغراض الترميم، كما أن رفع مستوى الوعي بين الغواصين هو جزء من جهودهم. استعادة القدرة الجنسية هناك طريقة بديلة لإنتاج الشعاب المرجانية من أجل ترميمها وهي ترميم المرجان الجنسي: تمت دراسته و تم تطويره بواسطة SECORE وشركائه خلال العقد الماضي، وهو يستفيد من التكاثر الجنسي للشعاب المرجانية. بكل بساطة، تقوم بجمع الأمشاج المرجانية ―البيض والحيوانات المنوية ―إما في الحقل أو من الشعاب المرجانية التي أحضرتها إلى مرافق المختبر الخاص بك لهذا الغرض. بمجرد حصولك على الأمشاج، يمكنك السماح لها بالتخصيب وتربية يرقات المرجان النامية. عندما تصبح اليرقات جاهزة ومؤهلة للاستقرار، يمكنك تزويدها بركائز الاستقرار المناسبة والانتظار حتى تستقر. من الناحية المثالية، يمكنك السماح لهم بالنمو في حضانة وسط المياه في الشعاب المرجانية إلى حجم معين، وهي عملية قد تستغرق أسابيع إلى أشهر، قبل نقلهم إلى الشعاب المرجانية. "تبدأ الشعاب المرجانية المستقرة بشكل طبيعي حياتها على شكل بوليبات صغيرة واحدة، يبلغ عرضها ملم واحد أو نحو ذلك. وبحلول الوقت الذي تصل فيه إلى حجم جزء المرجان المزروع، ستكون قد خضعت بالفعل لفترة طويلة من الاختيار، ربما سنوات، داخل بيئة الشعاب المرجانية"، يشرح الاسدير. وبالنسبة للذين ماتوا: على الأقل لم يتضرر أي مرجان للحصول عليهم. هناك اختلافان كبيران بين استخدام الأساليب الجنسية مقارنةً بالطرق اللاجنسية: كل من الشعاب المرجانية الصغيرة فريدة من نوعها وراثيًا وعليك تنمية الشعاب المرجانية الخاصة بك منذ البداية. المقاربات اللاجنسية مقابل المقاربات الجنسية "كلا التقنيتين لهما مزايا وعيوب"، يقول الدكتور جيمس جيست. جيمس هو خبير في تكاثر المرجان وترميمه في جنوب شرق آسيا، وله اهتمام خاص بدراسة مرونة الشعاب المرجانية. يقيم جيمس حاليًا في معهد هاواي لعلم الأحياء البحرية وكان عضوًا في مجلس العلوم SECORE. منذ عام 2012. "التكاثر اللاجنسي أقل تكلفة على النطاقات الصغيرة ويمكن إجراؤه بتدريب قليل نسبيًا. مع التكاثر الجنسي، تحصل على إعادة التركيب الجنسي وتحصل على الكثير والكثير من الأطفال؛ ومن خلال حدث تفريخ واحد، من المحتمل أن تحصل على مليون من الشعاب المرجانية― "إن إنتاج مليون جزء سيكون تحديًا كبيرًا. نحن بحاجة إلى أن نكون مستعدين لاعتماد كلا النهجين، أو مزيج من الاثنين معًا. كما هو الحال عندما تكون مستعمرات المرجان متباعدة، يمكنك استخدام التجزئة لإنشاء قطيع. يمكنك أيضًا تتبع من "يجب على آبائهم الحفاظ على التنوع الوراثي. عندما تفرخ أمهاتك، يمكنك الحصول على ذرية متكاثرة جنسيًا. يمكنك الحصول على بعض النتائج السريعة باستخدام التكاثر اللاجنسي ومن ثم بعض النتائج طويلة المدى مع التكاثر الجنسي." العمل جنبًا إلى جنب من الأمثلة الجيدة على كيفية الجمع بين كلتا التقنيتين هي جهود البحث والترميم المستمرة للشعاب المرجانية المهددة بالانقراض في كوراساو: يميل المرجان الأيائل (Acropora cervicornis) إلى أن يكون له فروع هشة إلى حد ما ويشكل "غابة" كبيرة نسبيًا عن طريق التكاثر اللاجنسي؛ على سبيل المثال عندما تفكك العواصف تلك الشعاب المرجانية. نظرًا لندرتها اليوم، فإن البقع متباعدة جدًا بحيث لا يمكنها جمع بيض آباء مختلفين وراثيًا والذين سيكونون قادرين على التخصيب خلال حدث تفريخ واحد - فالشعاب المرجانية ذات النمط الجيني نفسه لا تخصب بعضها البعض. حتى الآن، لم يكن ذلك ممكنًا بالنسبة لـ SECORE والشريك طويل الأمد محطة أبحاث كارمابي لتربية الشعاب المرجانية المتكاثرة جنسياً. ثم، في عام 2015، قامت مؤسسة ترميم المرجان في كوراساو ( CRFC) بدعم من Ocean Encounters (مدرسة غوص محلية) مشروع استعادة لاجنسي. ويشمل ذلك نمو وزرع الشعاب المرجانية المهددة بالانقراض في كوراساو. قامت CRFC بجمع القطع المكسورة بالفعل من الشعاب المرجانية ووضعها في مشاتل على شكل شجرة، تسمى "مشاتل الأشجار المرجانية". جاءت الأجزاء الموجودة في المشاتل من مواقع مختلفة للشعاب المرجانية وبالتالي تمثل على الأرجح أنماطًا وراثية مختلفة. انطلاقًا من فكرة أن أجزاء المرجان الموجودة في مشاتل الأشجار يمكن استخدامها كأفراخ للتكاثر الجنسي، وحدت المجموعات المختلفة قواها. وأثناء تكاثر كتلة المرجان عام 2016 في أغسطس، ظهرت الشظايا! قام فريق غوص مشترك بجمع الأمشاج المرجانية، وأعادها إلى المختبر وقام بتخصيبها. الآن، ينمو جيل جديد من الشعاب المرجانية ذات القرون المتكاثرة جنسيًا في الحضانة أيضًا. أين تزرع الشعاب المرجانية بغض النظر عن التقنية المستخدمة، من الضروري اختيار موقع الترميم جيدًا. إذا وجدت شعابًا مرجانية مدمرة، فمن الواضح أنها ماتت لسبب أو بالأحرى لعدة أسباب. ما لم تتأكد من إزالة هذه الأسباب أو على الأقل تحت السيطرة، فليس من الجيد أن تبدأ أي جهود ترميم هناك: فمن غير المرجح أن تبقى الشعاب المرجانية الجديدة على قيد الحياة. يمكن الحصول على أفضل الفرص في المناطق التي تتم إدارتها بشكل جيد حيث تكون الضغوطات مثل الصيد الجائر والتلوث منخفضة قدر الإمكان وحيث تتواجد الحيوانات العاشبة. الارتقاء بالمستوى – كيف تصبح واقعيًا؟ وحتى يومنا هذا، فإن أي محاولات لاستعادة الشعاب المرجانية كانت تتم على نطاق صغير نسبيًا. وبالنظر إلى الحجم الذي تتضاءل فيه الشعاب المرجانية، لا يبدو أن الجهود المبذولة كافية على الإطلاق. لا تحتاج فقط إلى الطريقة الصحيحة، أو مزيج منها، ولكنك تحتاج أيضًا إلى التفكير في العمل على نطاق أوسع. يقول ألاسدير: "من أجل التوسع، قد تكون أفضل فرصة هي من خلال المسار الجنسي". "تثبيت الشعاب المرجانية على نوع من الركيزة، وهي ركيزة يمكن وضعها بسهولة على الشعاب المرجانية، إما ذاتية الالتصاق أو يمكن ربطها بسهولة، اعتمادًا على البيئة. في الوقت الحالي، التحدي الأكبر هو معدل الوفيات الضخم في الأشهر القليلة الأولى بعد التسوية؛ وعادة ما يموت أكثر من 95٪ في غضون أربعة أشهر أو نحو ذلك. مع الأخذ في الاعتبار أن معدل الوفيات هذا هو أمر طبيعي ولن يصبح سوى عدد قليل جدًا من يرقات المرجان مرجانًا بالغًا في البرية. يقول جيمس: "نحن جيدون جدًا في المراحل الأولى، حيث نحافظ على الأمشاج واليرقات على قيد الحياة في الأسر، ونبقيها في ظروف جيدة، ونسمح لها بالاستقرار. وقد تحصل على ملايين اليرقات من حدث تفريخ واحد". "ولكن في مرحلة ما تبدأ معدلات الوفيات في الارتفاع. لن تتمكن أبدًا من تقليل جميع الوفيات، ولكننا بحاجة إلى تطوير أساليب للوصول إلى نقطة، حيث تحتوي جميع الركائز تقريبًا على مرجان واحد على قيد الحياة على الأقل. نحن في الواقع نقوم بعمل جيد "حسنًا، لقد حصلنا على بقاء جيد جدًا بعد التسوية، ولكن إذا تمكنا من تحسين هذا الأمر أكثر قليلاً فإن ذلك من شأنه أن يساعد حقًا في توسيع نطاق المشروع. والشيء الثاني هو أنه لا يزال يتعين علينا وضعهم في الشعاب المرجانية". وحتى الآن، يجب زرع كل جزء أو ركيزة تحمل مجندًا مرجانيًا في الشعاب المرجانية يدويًا. بالنسبة لأولئك منكم الذين ليسوا غواصين، فإن الغوص يتضمن بعض الخدمات اللوجستية والمعدات، كما أن أي عمل تحت الماء يقتصر أيضًا على كمية الهواء الموجودة في خزان الوقود. ولهذا السبب فإن زراعة الشعاب المرجانية في الخارج هي الجزء الأكبر من حيث التكلفة والوقت في أي جهد للترميم. للتغلب على هذا القيد، تقوم SECORE بالتعاون مع أكاديمية كاليفورنيا للعلوم وشركاء آخرين حاليًا اختبار ركائز استيطان مرجانية جديدة يمكن أن تلتصق ذاتيًا بالشعاب المرجانية. قد لا تكون مناسبة في جميع الأماكن، ولكن عند بدء جهود الترميم، لا يزال لديك عادةً إطار للشعاب المرجانية به شقوق صغيرة وعلى حد سواء حيث يمكن أن تتعطل تلك الركائز. تعمل SECORE وشركاؤها مثل Shedd Aquarium أيضًا على تطوير أجهزة جديدة لتربية يرقات المرجان على نطاق أوسع في الهواء الطلق؛ من الناحية المثالية على رصيف محمي أو ما شابه. إنها في مرحلة الاختبار الآن، وفي غضون بضعة أشهر نأمل أن نتعلم مدى فائدتها! هل هناك مستقبل للشعاب المرجانية؟ السؤال الأكثر إثارة للقلق بالنسبة للغواصين ومحبي الشعاب المرجانية ونشطاء البيئة. يقول ألاسدير: "ستنجو بعض الشعاب المرجانية بالتأكيد، ولكن ما إذا كانت الشعاب المرجانية كنظام بيئي منتج ستبقى على قيد الحياة في القرن القادم هي نقطة خلافية. وفي النهاية، فإن الطريقة الوحيدة لضمان الشعاب المرجانية المنتجة والجميلة التي نعرفها ونحبها هي أن تظل على قيد الحياة". إن البقاء على قيد الحياة هو الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة وحل مشكلة الاحتباس الحراري. ومن الضروري أيضًا أن نحسن إدارة الضغوطات المحلية مثل الصيد الجائر والتنمية الساحلية. وإذا لم يكن الأمر كذلك، فإن الشعاب المرجانية ستكون من بين أول النظم البيئية الكبيرة التي تختفي، مع عواقب مدمرة لمئات الملايين من البشر الذين يعتمدون عليها." وبالتالي، قد يكون هناك سببان وراء كون الترميم يلعب دورًا مهمًا في المساعدة على الحفاظ على الشعاب المرجانية للمستقبل: من خلال المساعدة في الحفاظ على بعض جيوب - ملاجئ - من الشعاب المرجانية الصحية ومن خلال الحفاظ على الوظائف البيئية حيثما كان ذلك ممكنًا في هذه الأثناء. "ستكون هناك أماكن يعيشون فيها بشكل أفضل بكثير"، يتابع ألاسدير. "كلما تمكنت من الحفاظ على بعض المجتمعات المرجانية الصحية لفترة أطول، زادت فرصة حل الناس للقضايا الرئيسية. أنت بحاجة إلى جيوب من الشعاب المرجانية الصحية، وإلا فلن يكون هناك شيء يمكن الانتشار منه. أعتقد أن كل جهود ترميم الشعاب المرجانية تستحق العناء بشكل واضح وهي كذلك. من غير المرجح أن يذهب كل هذا سدى". لا يمكن أن تكون هناك كلمة ختامية أفضل من ذلك: أن نواصل جهودنا وألا نفقد الأمل! إنقاذ الشعاب المرجانية.