Hvad du altid har ønsket at vide om koralrevsrestaurering

January 11, 2017 Tingene ser ikke godt ud for koraller. Med kun et par virkelig sunde koralrev tilbage, og prognoserne ikke bliver bedre, kan det være et hårdt pres for mange rev at leve for at se det næste århundrede. Opfordringen til handling er måske allerede ørestikkende, så hvad kan vi gøre for at modvirke tilbagegangen af ​​koralrev? Mange af os har set koralrev i dårlig stand: ødelagt, bleget, forurenet, beskadiget af ankre, mangler deres obligatoriske fiskebestande eller overgroet af alger. Vi ved, at klimaændringer, især stigende havvandstemperaturer (IPCC: påvirkninger på koralrev), såvel som menneskeskabte stressfaktorer, såsom ubæredygtigt fiskeri og forurening< /a>, giver koraller en hård tid. Den 3 rd global blegningsbegivenhed udslettede koraller i alarmerende skalaer. For eksempel lider Great Barrier Reef det største tab af koraller nogensinde. Indtil nu har vores bestræbelser på at håndtere klimaændringer, overfiskeri, forurening og andre trusler ikke engang formået at bremse nedgangen af ​​koralrevene. I de senere år har potentialet for at bruge aktiv koralrestaurering som et ekstra værktøj til koralrevshåndtering fået stigende opmærksomhed; blandt forskere, MPA-ledere og lokale interessenter samt i medierne. Men kan vi virkelig 'genplante' beskadigede rev med koraller - og hvis ja, hvordan kan dette opnås og i hvilken skala? Restaurering af koralrev i dag Som alle dyr skal koraller vokse og formere sig, og et beskadiget rev kan kun komme sig ved at gøre det. Koraller har to måder at formere sig på, enten ukønnet, når fragmenter af en koloni vokser igen, eller seksuelt ved at gyde æg og sæd eller ved at frigive larver. Nogle koralrev har ikke længere evnen til at komme sig af sig selv. Restaurering af koralrev er processen med at transplantere koraller for at 'genskove' et øde rev. Det lyder måske ligetil, men det er det ikke. Selvom der er udviklet en masse viden og praktisk praksis, er egentlig koralrevsrestaurering stadig i en ny tilstand - hvad angår praksis og videnskabelig forskning. En almindelig praksis kaldes aseksuel koralrestaurering, hvorved korallens evne til aseksuel formering bruges. Du kan få fragmenter fra donorkolonier ved at brække stykker af, normalt ikke mere end 20 % af en koloni. De resulterende fragmenter er kloner af donorkolonien. Nogle gange er du i stand til at bruge allerede afbrudte stykker, for eksempel når forgrenede koraller brækkes af en storm. Derefter opbevarer du normalt dine fragmenter i forskellige slags vuggestuer i nogle måneder. I løbet af denne tid heler fragmenterne og vokser og bliver passet godt på. Til sidst transplanterer du de unge koraller på revet eller andre steder ved at bruge undervandslim, kabelbindere eller søm for at give den første fastgørelse. Hvis det lykkes, vil koraltransplantationen til sidst overgroe det omgivende substrat og vil selv hæfte sig til revet. "Det fine ved koralrestaurering ved hjælp af aseksuelt forplantede fragmenter er, at lokalsamfund kan gøre det. Der er allerede små lokalsamfundsgrupper, der laver koraltransplantation mange steder i Stillehavet og Det Indiske Ocean. Hvis det gøres ordentligt, kan det være meget nyttigt. Problemet er, at der er meget få steder i verden, hvor man kan vise, at denne indsats har haft nogen langsigtet økologisk indvirkning. Et positivt eksempel er det nylige arbejde udført af Natur Seychellerne på Fætter-øen. Men hvis man ser på mange af sådanne koralrestaureringstiltag, ser de i starten fine ud, selv efter et eller to år, men for ofte på et tidspunkt går noget galt, og restaureringen mislykkes", siger prof. Alasdair Edwards fra Newcastle University, som har arbejdet på koralrev i næsten 40 år og stået i spidsen for ' Re ef Rehabilitation Manual'–en samling for ledere. Han blev for nylig medlem af SECORE's Science Board. Hvorfor er disse tilgange så sjældent vellykkede? Metoden i sig selv ser ikke ud til at være særlig svær at gennemføre. "Den største fare ved aseksuel restaurering er, at mennesker træffer økologiske beslutninger og omgår naturlig udvælgelse. Du antager, at denne koralkoloni er veltilpasset til transplantationsstedets miljø. Du tror, ​​de burde være det, men du ved ikke for Selv hvis du bruger en bred vifte af genetisk forskellige individer for at opretholde genetisk biodiversitet, gik disse fragmenter aldrig igennem den indledende periode med intens selektion på det sted, som enhver seksuel rekrut, der bosatte sig på revet, ville have gjort", forklarer Alasdair. . Man bør derfor huske på, at livet er hårdt for små koralrekrutter; i naturen vil kun omkring 1% overleve de første par måneder af deres liv! Der er et simpelt eksempel fra Fiji-øerne, der illustrerer vigtigheden af ​​lokal tilpasning for restaurering. På Moturiki-øerne døde koraller på revet efter blegningsbegivenheder i 2000 og 2002. Lokalsamfundet var bekymret og ønskede at genplante dem. Desværre var der ingen koraller tilbage på revfladen, som kunne fragmenteres og bruges til en restaureringsindsats. Så de måtte tage dem et andet sted fra; fra en dybere revleplads, altså fra et andet miljø, hvor koraller ikke er tilpasset livet på revet flade. For det første havde de udplantede fragmenter det fint, men da de varmere årstider startede, blegede og døde alle transplanterede koraller på revet. Hvorfor er det vigtigt at bevare genetisk diversitet? Genetisk diversitet betyder at have forskellige varianter af genkombinationer, såkaldte genotyper, inden for en population. Der er vigtige grunde til at opretholde genetisk diversitet: en mangfoldig befolkning er mere tilbøjelige til at overleve sygdomsudbrud eller andre belastninger, da nogle genotyper kan være mere modstandsdygtige end andre og kan overleve. Hver gang en population reproducerer sig seksuelt, produceres en ny batch af genotyper ved rekombination - ved at omrokere den genetiske pakke så at sige. Og genetisk diversitet er en forudsætning for, at naturlig selektion kan udføre sit arbejde. Det betyder ikke nødvendigvis, at du ikke kan opretholde genetisk diversitet med aseksuelle metoder til restaurering af koraller. Undersøgelser tyder på, at hvis man indsamler fragmenter fra 30-35 genetisk forskellige kolonier af en koralart på et rev, vil de repræsentere over 90-95% af den genetiske diversitet for arten på det pågældende sted. Under restaureringsarbejdet skal du sikre dig, at et mangfoldigt sæt genotyper vil være repræsenteret i enhver transplantationsindsats. Når først dine koraller begynder at formere sig seksuelt, vil din nye koralgeneration have al den genetiske mangfoldighed, du ønsker - men kun da. Miljøuddannelse Aseksuel restaurering af koraler har det store potentiale til at fungere som et værktøj til at øge bevidstheden; ikke kun blandt lokalsamfund og interessenter, men også blandt besøgende snorklere og dykkere. Behold din opdrift under dykning og ikke efterlade et spor ( undtagen dine fodspor i sandet) er altid vigtigt. Men du kan også lære mere om koraller og deres restaurering ved at besøge planteskoler og se på nyplantede koraller - nogle af jer har måske selv set sådanne koralplanteskoler eller endda hjulpet med sådanne bestræbelser. At gøre turister opmærksomme og folk på stedet, der er forpligtet til at deltage i lokale bevaringsprojekter, er et afgørende krav for at få enhver miljøbeskyttelses- og restaureringsindsats til at holde. På Maldiverne for eksempel, anvender mange feriesteder med succes restaureringsindsatser for at uddanne turister. Et andet eksempel er arbejdet udført< /a> af Ekspedition Akumal: de bruger små, allerede knækkede fragmenter af staghorn-koraller til restaureringsformål, og at øge bevidstheden blandt dykkere er en del af deres indsats. Seksuel genoprettelse En alternativ tilgang til at producere koraller til restaurering er genopretning af seksuel koral: undersøgt og videreudviklet af SECORE og partnere i løbet af det sidste årti, den udnytter korallernes seksuelle udbredelse. For at sige det enkelt, samler du koralgameter–æg og sæd–enten i marken eller fra koraller, som du har bragt til dine laboratoriefaciliteter til det formål. Når du har fået dine kønsceller, lader du dem befrugte og rejse de udviklende korallarver. Når larverne er klar og kompetente til at sætte sig, forsyner du dem med de rigtige sætningssubstrater og venter til de har sat sig. Ideelt set lader du dem vokse i en planteskole midt i vandet ved revet til en vis størrelse, en proces, der kan tage uger til måneder, før du transplanterer dem på revet. "Naturligt aflejrede koraller starter livet som bittesmå enkelte polypper, en mm eller deromkring på tværs. Når de når størrelsen af ​​et transplanteret koralfragment, vil de allerede have gennemgået en lang periode med udvælgelse, sandsynligvis år, i revmiljøet", forklarer Alasdair. Og for dem, der er døde: i det mindste kom ingen koraller til skade for at få dem. Der er to store forskelle ved at bruge seksuelle tilgange sammenlignet med aseksuelle: hver af dine babykoraller er genetisk unikke, og du skal dyrke dine koraller fra starten. Aseksuelle versus seksuelle tilgange "Begge teknikker har deres fordele og ulemper", afspejler Dr. James Guest. James er en koralreproduktions- og restaureringsekspert i Sydøstasien, med en særlig interesse i at studere koralrevs modstandsdygtighed. James er i øjeblikket baseret på Hawai'i Institute of Marine Biology og har været medlem af SECORE Science Board siden 2012. "Aseksuel formering er billigere i små skalaer og kan udføres med relativt lidt træning. Med seksuel formering får du seksuel rekombination, og du får masser og masser af babyer; ud af en gydebegivenhed kan du potentielt få en million koraller - at producere en million fragmenter ville være noget af en udfordring. Vi skal være parate til at anvende begge tilgange eller en kombination af begge. Ligesom når koralkolonier er langt fra hinanden, kan du bruge fragmentering til at skabe en stamfisk. Du kan også holde styr på hvem deres forældre skal bevare genetisk diversitet. Når din stamfisk gyder, kan du få seksuelt formeret afkom. Du kan få nogle hurtige resultater ved at bruge aseksuel formering og derefter nogle længerevarende resultater med seksuel formering." Arbejder hånd i hånd Et godt eksempel på, hvordan man kan kombinere begge teknikker, er de igangværende forsknings- og restaureringsbestræbelser for den truede staghorn-koral på Curaçao: Staghorn-korallen (Acropora cervicornis) har en tendens til at have ret skøre grene og danne relativt store 'tykninger' ved ukønnet udbredelse; for eksempel når storme bryder disse koraller fra hinanden. På grund af deres knaphed i dag er pletterne for langt fra hinanden til at samle gyden fra genetisk forskellige forældre, som ville være i stand til at befrugte under en gydebegivenhed - koraller med samme genotype befrugter ikke hinanden. Indtil nu var det derfor ikke muligt for SECORE og langsigtet partner Carmabi Research Station at opdrætte seksuelt forplantede staghorn-koraller. I 2015 blev Coral Restoration Foundation Curaçao ( CRFC) støttet af Ocean Encounters (En lokal dykkerskole) startede et aseksuel restaureringsprojekt. Det omfatter vækst og transplantation af den truede staghorn-koral på Curaçao. CRFC indsamlede allerede knækkede stykker staghorn-koraller og anbragte dem i planteskoler, der har en træformet form, såkaldte 'koraltræ-planteskoler'. Fragmenterne på planteskolerne kom fra forskellige rev-steder og repræsenterer således højst sandsynligt forskellige genotyper. Drevet af ideen om, at koralfragmenter på træplanteskolerne kunne bruges som stamfisk til seksuel formering, gik de forskellige grupper sammen. Og under 2016's koralmasse-gydning i august, gydede fragmenterne! Et fælles dykkerhold indsamlede staghorn-koralgameter, bragte dem tilbage til laboratoriet og befrugtede dem. Nu vokser en ny generation af seksuelt forplantede staghorn-koraller også i en planteskole. Hvor skal du plante dine koraller Uanset hvilken teknik der bruges, er det vigtigt at vælge dit restaureringssted godt. Hvis du finder et rev ødelagt, døde det åbenbart af en eller flere grunde. Medmindre du sikrer dig, at disse årsager er blevet elimineret eller i det mindste er under kontrol, er det ikke en god idé at starte en genopretningsindsats der: dine nye koraller overlever næppe. De bedste chancer kan haves i velforvaltede områder, hvor stressfaktorer som overfiskning og forurening er så lave som muligt, og græssere - planteædere - er til stede. Opskalering – hvordan bliver man rigtig? Indtil i dag har ethvert forsøg på at genoprette revene fundet sted i relativt lille skala. I betragtning af omfanget, hvormed koralrevene svinder væk, synes indsatsen slet ikke at være tilstrækkelig. Du har ikke kun brug for den rigtige metode eller en kombination heraf, men du skal også tænke på at arbejde i større skala. "For at opskalere er den bedste chance muligvis med den seksuelle vej", siger Alasdair. "At sætte koraller på en form for substrat, et substrat, der nemt kan sættes ud på revet, enten selvhæftende eller et, der let kan fæstnes, afhængigt af miljøet. I øjeblikket er den største udfordring den enorme dødelighed i de første par måneder efter afviklingen; normalt dør over 95 % inden for fire måneder eller deromkring." Husk på, at denne dødelighed er naturlig, og kun meget, meget få korallarver vil blive en voksen koral i naturen. "Vi er ret gode i de første stadier, hvor vi holder kønsceller og larver i live i fangenskab, holder dem under gode forhold, lader dem sætte sig. Du kan få millioner af larver ud af en gydebegivenhed", siger James. "Men på et tidspunkt begynder dødeligheden at stige. Man vil aldrig være i stand til at reducere al dødeligheden, men vi er nødt til at udvikle metoder for at komme til et punkt, hvor næsten alle substrater har mindst én overlevende koral. Vi har det faktisk pænt godt, vi får ret god overlevelse efter bosættelsen, men hvis vi kunne forbedre dette lidt mere, ville det virkelig hjælpe med opskalering. Og den anden ting er, at vi stadig skal have dem på revet." Indtil videre skal hvert fragment eller substrat, der bærer en koralrekrut, transplanteres til revet i hånden. For dem af jer, der ikke er dykkere, involverer dykning en del logistik og udstyr, og alt arbejde under vand er desuden begrænset af mængden af ​​luft i din tank. Det er derfor, at udplantning af koraller er den største omkostnings- og tidskrævende del af enhver restaureringsindsats. For at overvinde denne begrænsning er SECORE sammen med California Academy of Sciences og andre partnere pt. afprøvning af nye koralbosættelsessubstrater, der kan selvhæfte sig til revet. De er måske ikke egnede i alle indstillinger, men når du starter en restaureringsindsats, har du normalt stadig en rev-ramme med små sprækker og lignende, hvor disse substrater kan blive fanget. SECORE og partnere som Shedd Aquarium udvikler også nye enheder til at opdrætte korallarver i større skala udendørs; ideelt ved en beskyttet mole eller lignende. De er i testfasen lige nu - om et par måneder vil vi forhåbentlig lære, hvor nyttige de er! Er der en fremtid for koralrevene? Et meget foruroligende spørgsmål for dykkere, koralrev elskere og miljøforkæmpere. "Nogle koraller vil helt sikkert overleve", siger Alasdair, "men om koralrev som et produktivt økosystem vil overleve det næste århundrede, er et omstridt punkt. I sidste ende vil den eneste måde at sikre de produktive og smukke koralrev, vi kender og elsker, vil overleve. overleve er at reducere udledningen af ​​drivhusgasser og løse problemet med global opvarmning. Det er også vigtigt, at vi forbedrer håndteringen af ​​lokale stressfaktorer som overfiskning og kystudvikling. Hvis ikke, vil koralrev være blandt de første store økosystemer, der går, med ødelæggende konsekvenser for de hundreder af millioner af mennesker, der er afhængige af dem." Der kan således være to grunde til, at restaurering spiller en vigtig rolle i at hjælpe med at bevare koralrevene for fremtiden: ved at hjælpe med at beholde nogle lommer-tilflugter-af sunde koralrev og ved at opretholde økologiske funktioner, hvor det er muligt i mellemtiden. "Der vil være steder, hvor de overlever meget bedre", fortsætter Alasdair. "Jo længere du kan opretholde nogle sunde koralsamfund, jo større chance er der for, at folk løser de vigtigste problemer. Du har brug for lommer af sunde koralrev, ellers er der ikke noget at sprede sig fra. Jeg tror, ​​at alle indsatsen for genopretning af rev er klart det værd, og det er meget usandsynligt, at det hele vil være totalt forgæves." Der kunne ikke være nogen bedre afsluttende bemærkning: at fortsætte vores indsats og ikke at miste håbet! Redder koralrev.