Uprawa koralowców wzdłuż Riviera Maya

March 6, 2017 Unikalny projekt ma swoją siedzibę w Puerto Morelos: naukowcy, akwaryści, lokalni interesariusze i władze współpracują w celu przywrócenia kurczących się raf koralowych w Meksyku. Głównym celem jest opracowanie, przetestowanie i zastosowanie metod odbudowy na większą skalę przy użyciu potomstwa koralowców produkowanego drogą płciową. Pierwsze sukcesy są obiecujące, ale wciąż pozostaje wiele do zrobienia! Rafy koralowe niegdyś kwitły wzdłuż Riviera Maya. Są to bardzo zróżnicowane i produktywne ekosystemy, niezbędne do ochrony wybrzeża, dostarczania dóbr ekonomicznych i przyciągania turystów. W ciągu ostatnich dziesięcioleci seria huraganów, chorób i zjawisk bielenia zebrała swoje żniwo wśród raf na całych Karaibach. Czy kiedykolwiek widziałeś karaibski koralowiec elkhorn podczas nurkowania? Jest absolutnie zapierający dech w piersiach; majestatyczny koralowiec, w pewnym sensie archaiczny ze swoimi gałęziami w kształcie dłoni, gdy walczy z często ciężkimi falami w płytkich wodach. Kiedyś dominował w płytkich siedliskach rafowych na całych Karaibach - jak to musiało wyglądać - dziś pozostało ich niewiele. Wiele raf koralowych zmieniło się z zamieszkałych przez koralowce kamienne - budowniczych samej rafy - w miejsca, w których pokrywa koralowa jest niska i wyrastają makroglony, gąbki i miękkie koralowce. Proces ten nazywany jest " przesunięciem fazowym". Z powodu przełowienia, zanieczyszczenia i rosnącej temperatury wody morskiej, niektóre koralowce nie produkują już potomstwa. Bez koralowców rafy i ich mieszkańcy znikną w ciągu kilku dekad. W Reef Systems Academic Unit ( UASA), kampusie satelitarnym Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM) w Puerto Morelos, znajduje się siedziba wyjątkowego projektu. Partnerzy z kilku instytucji, organizacji i władz, krajowych i międzynarodowych, współpracują, aby zapewnić rafom koralowym przyszłość: Project Mexico. Ten pilotażowy projekt ma na celu zbadanie, jak wdrożyć odbudowę na większą skalę, wykorzystując rozmnażanie płciowe koralowców. Jak to wszystko się zaczęło Od 2007 r. Dr Anastazja 'Ania' Banaszak - profesor badawczy na UNAM - i jej zespół badali rozmnażanie i odbudowę koralowców na UASA, podczas gdy na Curaçao, SECORE i partnerzy pracowali nad Projekt Cura Curaçao w celu zbadania zwiększenia skali odbudowy koralowców poprzez wykorzystanie potomstwa koralowców produkowanego płciowo. Następnie, podczas Międzynarodowej Konferencji Raf Koralowych w 2012 roku, Ania i Dirk - dr Dirk Petersen, założyciel i dyrektor wykonawczy SECORE - spotkali się, aby omówić możliwości połączenia sił. Pierwszym zadaniem nowej współpracy był wspólny warsztat odnowy koralowców zorganizowany w Puerto Morelos w 2013 r. - początkowy, ponieważ od tego czasu warsztaty odbywały się co roku. Dwa lata później projekt został oficjalnie uruchomiony, a Ania pełniła w nim główną rolę. "Sukces naszego projektu opiera się na fakcie, że współpracujemy z wieloma kluczowymi podmiotami" - mówi Ania. "Oprócz SECORE, współpracujemy z akwarystami z Xcaret Eco Park, a także z kilkoma akwariami w USA. Bliskim partnerem do współpracy jest Krajowy Urząd ds. Naturalnych Obszarów Chronionych ( CONANP) ściśle współpracujący z różnymi dyrektorami pobliskich parków narodowych, w których znajdują się rafy koralowe, takich jak Parque Nacional Arrecifes de Puerto Morelos. Naukowcy prowadzą badania i współpracują w ramach tego projektu". Rosnące koralowce Seksualna odbudowa koralowców ma ogromny potencjał w zakresie skalowania odbudowy koralowców. Podczas tarła można uzyskać ogromną liczbę koralowców - dosłownie miliony, jeśli są dobrze obsługiwane - które są genetycznie unikalne. Wszystko zaczyna się od magicznych nocy tarła koralowców: "Pracowaliśmy z wieloma gatunkami, ale naszym głównym celem jest jeden, niezwykle ważny gatunek w płytkich wodach, Acropora palmata, koralowiec elkhorn, który jest obecnie wymieniony jako gatunek krytycznie zagrożony (IUCN, Red List of Threatened Species)", wyjaśnia Ania. "Gatunek ten nadal dobrze się rozmnaża, ale naturalna rekrutacja jest niska lub nie istnieje. Zbieramy więc ikrę i spermę na rafie podczas nocy tarłowych i zapładniamy je in vitro na statku badawczym. Hodujemy zarodki i powstałe larwy koralowców, aż osiądą na specjalnie przygotowanych podłożach koralowych i utworzą młode koralowce". Łatwiej powiedzieć niż zrobić, ponieważ karaibskie Acropora są dość delikatne w obsłudze - ale wieloletnie doświadczenie zapewnia sukces. Jednak nieprzewidziane przeciwności losu mogą zdarzyć się w każdej chwili: "W zeszłym roku mieliśmy niezwykłą epidemię orzęsków, które ucztowały na niedawno osiedlonych rekrutach. W przeciwnym razie wyprodukowalibyśmy znacznie więcej koralowców. Na szczęście w porę złapaliśmy epidemię i uratowaliśmy co najmniej połowę rekrutów. Nauczyło nas to większej czujności" - mówi Ania. Pracując z rozmnażaniem płciowym koralowców można wyprodukować miliony larw koralowców, które mogą zostać wyhodowane w zróżnicowane genetycznie koralowce; różnorodność genetyczna jest utrzymywana "z boku", a selekcja naturalna może odgrywać swoją rolę w zależności od panujących warunków. Niemniej jednak potrzebne są nowe, opłacalne i wykonalne techniki hodowli tak ogromnych ilości larw. Wspólnie z Markiem Schickiem ( Shedd Aquarium) i innymi partnerami opracowano tak zwane "baseny". Pomysł polega na hodowaniu zarodków koralowców w dużych pływających urządzeniach i zapewnieniu im podłoża do zasiedlenia, gdy larwy będą gotowe. W przyszłości takie baseny mogłyby być zacumowane przy osłoniętym nabrzeżu lub zatoce, a rekruci koralowców mogliby być bezpośrednio przenoszeni do miejsca przesadzania bez potrzeby korzystania z lądowego laboratorium lub szkółki. Pierwszy prototyp został przetestowany w 2015 roku w Meksyku, a wyniki były obiecujące. Zmieniona wersja została wykorzystana podczas tarła w 2016 roku w Meksyku, a także na Curacao. "W 2017 r. będziemy pracować z jeszcze bardziej udoskonaloną wersją "basenów", wykorzystując kilka powtórzeń", mówi Ania. "W przyszłości urządzenia te mogą zapewnić stosunkowo łatwy sposób obsługi ogromnych ilości zapłodnionych jaj i rekrutów płciowych bez ich dotykania, co zastępuje dużo czasu na obsługę. Musimy opracować technicznie proste metody, które będą mogły być stosowane w naszych różnych ośrodkach operacyjnych". Sadzenie koralowców na większą skalę Do tej pory indywidualne dołączanie fragmentów koralowców lub podłoży osadowych zawierających rekrutów płciowych zajmuje znaczną część czasu i pieniędzy zainwestowanych w wysiłki na rzecz odbudowy koralowców. W połączeniu z ogólnym czasem obsługi i dużą ilością czyszczenia wykonywanego w okresach szkółkowania, ogranicza to liczbę koralowców, które można wykorzystać w obecnych wysiłkach na rzecz odbudowy. Jak więc przesadzić więcej koralowców przy mniejszym wysiłku? "Podłoża, których używamy, zostały niedawno opracowane przez SECORE i mają kształt tetrapoda, aby ułatwić zakotwiczenie na rafie bez konieczności stosowania kleju lub jakiegokolwiek rodzaju cementu", wyjaśnia Sergio Guendulain, który pracuje z Anią jako technik w Projekcie Meksyk. "Ponadto, aby uczynić podłoże atrakcyjnym dla larw, kondycjonujemy płytki w oceanie. Proces ten trwa około dwóch miesięcy i pozwala na wzrost biofilmu i glonów koralowych, które skłaniają larwy do osiedlenia się." "Transportujemy substraty do miejsc przesadzania w Puerto Morelos, Sian Kaan i Xcalak i umieszczamy je w naturalnych zakamarkach i szczelinach rafy" - mówi Ania. "W rzeczywistości jest to jednak bardziej skomplikowane. W 2015 r. większość substratów była ułożona w skrzyniach w basenach w obiektach Xcarets. Musieliśmy więc sprowadzić ciężarówkę do Xcaret, aby załadować substraty do pojemników wypełnionych wodą i udać się w 250-kilometrową podróż na południe do zakładu. Cały transport odbywał się w nocy, aby zmniejszyć wpływ temperatury na koralowce, ponieważ wszystkie te prace wykonywane są latem. Gdy tylko dotarliśmy na plażę położoną najbliżej miejsca przesadzenia, kontenery zostały załadowane na łódź, aby wykonać sadzenie, zanim słońce zajdzie wysoko, a temperatura będzie zbyt wysoka". Sadzenie koralowców nie jest zajęciem dla spóźnialskich! W 2016 r. proces przesadzania był podobny, ale koralowce zostały zasiane tylko na rafie w Parku Narodowym Rafy Puerto Morelos; jest to zdegradowane miejsce, w którym wciąż znajduje się kilka kolonii Acropora palmata. "Pogoda była w tym roku zdecydowanym wyzwaniem", mówi Ania, "wiele trudnych warunków pogodowych i deszczu naprawdę nas ograniczyło i wpłynęło na rekrutów. Zaplanowane nurkowania monitorujące często musiały być kilkakrotnie przekładane. Czasami wyzwaniem jest też logistyka, na przykład przenoszenie naprawdę ciężkich skrzyń z substratami i wodą, gdy rozpoczynają swoją podróż na rafę. Ale na szczęście mój zespół marzeń to fantastyczna i bardzo doświadczona grupa; razem stawiamy czoła wszystkim wyzwaniom". "W tym roku chciałabym spróbować umieścić podłoża do zasiedlania koralowców w szkółkach na jakiś czas, aż rekruci się ustabilizują, a następnie przenieść je na rafę, zamiast wysiewać je bezpośrednio w bardzo młodym wieku" - mówi Ania. "Wynika to z faktu, że widzimy wiele przerostów makroglonów i dowodów na drapieżnictwo. Być może, jeśli będą nieco starsze, gdy przesadzimy je na rafę, uzyskamy wyższy wskaźnik przeżywalności. Spróbujemy również wysiać je na różnych poziomach degradacji rafy, aby zobaczyć, jak wpływa to na przeżywalność koralowców". Monitorowanie sukcesu odbudowy koralowców Aby ocenić, czy zastosowane metody są skuteczne, należy śledzić i monitorować każde podłoże koralowe i każdą rekrutację koralowców na nim; dokumentować każdą zmianę i stratę. Monitorowanie przetrwania przesadzonych koralowców wiąże się z kolejnym wyzwaniem: podłoża są dosłownie tak trudne do zauważenia, że trudno je znaleźć. Po pewnym czasie substraty wbudowują się w strukturę rafy i stają się niewidoczne gołym okiem, podczas gdy koralowce zarastają substraty i przyczepiają się do rafy. "Używamy transektów pasmowych i wiemy, ile substratów zasialiśmy na metr kwadratowy", mówi Sergio. "Więc kiedy prowadzimy monitoring, upewniamy się, że robimy to dokładnie w tym samym miejscu i zasadniczo szukamy każdego podłoża. Jeśli tego nie zrobisz i będziesz tylko pływać, bardzo trudno będzie je ponownie znaleźć". Dlatego przed przeniesieniem nowych koralowców na rafę każde miejsce zostało oznaczone georeferencyjnie, a linie pomiarowe zostały wyznaczone w celu zmapowania każdej płytki i umożliwienia prowadzenia badań w czasie. Ogólnie rzecz biorąc, na każdy metr kwadratowy przypada od czterech do pięciu płytek. W 2015 r. wysadzono 500 podłoży do zasiedlania koralowców i regularnie je monitorowano. "Po dwóch miesiącach znaleźliśmy 73% płytek, a po ośmiu miesiącach znaleźliśmy 27% płytek; lub około jednej płytki na m², co było naszym celem", mówi Ania. "W tym momencie monitorowanie jest trudniejsze, ponieważ płytki są w pełni zintegrowane z otaczającym podłożem i wielu z nich nie można było ponownie odkryć. Po roku tylko dziewięć z odzyskanych podłoży miało na sobie rekrutów. Nasze ostatnie badanie odbyło się w drugim tygodniu grudnia i wszystkie dziewięć jest zdrowych i rośnie. W październiku i listopadzie niektóre z nich były nieco blade z powodu masowego bielenia rafy w Puerto Morelos, ale wszystkie przetrwały i znów wyglądają zdrowo. Prawdopodobną przyczyną tego, że tak niewielu rekrutów przeżyło, jest ogromny zakwit Sargassum, który mieliśmy w okolicy, co wpłynęło na jakość wody przez ponad rok. Blisko brzegu woda stawała się beztlenowa, co oczywiście mogło wpłynąć na przetrwanie młodych koralowców po zasiedleniu". Zakwit Sargassum w 2015 roku może wyglądać jak rodzaj przypadkowego, katastrofalnego wydarzenia; był katastrofalny, ale najprawdopodobniej był również spowodowany przez człowieka, a jego zakwit rozprzestrzenił się szeroko na Karaibach. Ta "seria zakwitów Sargassum" rozpoczęła się już w 2011 roku, a ostatni zakwit miał miejsce w 2015 roku. Przyczyny tej serii zakwitów są skomplikowane, ale najbardziej prawdopodobnym scenariuszem może być połączenie czynników, takich jak zwiększony poziom składników odżywczych i podwyższone temperatury wody morskiej, które sprzyjały wzrostowi tych glonów, a zmienione prądy oceaniczne transportowały je i gromadziły. Wydaje się, że kohorta koralowców z sezonu tarła 2016 radzi sobie lepiej. Podobna liczba podłoży została przesadzona, a po czterech miesiącach co najmniej połowa płytek nadal miała co najmniej jednego rekruta koralowca. To całkiem dobry wynik, biorąc pod uwagę, że śmiertelność po zasiedleniu jest wąskim gardłem dla rosnących koralowców i częścią naturalnej selekcji do panujących warunków. "Dlatego naszą strategią jest przesadzanie tak wielu koralowców w nadziei, że niektórym się uda" - wyjaśnia Ania. "Oczywiście pracujemy również nad próbą radykalnej poprawy przeżywalności po zasiedleniu". Rozpowszechniaj informacje: edukacja i zasięg Od 2013 roku Ania i jej zespół wraz z SECORE i międzynarodowymi specjalistami z branży akwarystycznej prowadzą warsztaty dla lokalnych interesariuszy, zarządców raf i władz na temat rozmnażania i odbudowy koralowców. Obecnie głównymi partnerami akwarystycznymi są California Academy of Sciences oraz Columbus Zoo and Aquarium ( CZA). Na przykład starszy akwarysta Aaron Jeskie (CZA) uczestniczył w warsztatach w 2015 i 2016 roku jako organizator i dzielił się swoją wiedzą na temat hodowli koralowców i technicznym know-how. Był on również odpowiedzialny za instalację zestawu testowego basenów. Podczas warsztatów tarło odbywa się w zespołach w laboratoriach UASA i Xcaret, a wiedza i praktyczne praktyki są dzielone. Każda ręka jest potrzebna podczas długich nocnych zmian pracy tarła. Corocznym warsztatom tarliskowym towarzyszą kursy studenckie na temat rozmnażania koralowców i tematów pokrewnych. W 2015 roku odbył się szczególnie kompleksowy kurs "Od rozmnażania koralowców do odbudowy rafy", a ze względu na duże zainteresowanie został on powtórzony w 2016 roku. Podczas corocznych kursów studenci poznają teorię i mają szansę wziąć udział w tworzeniu sieci tarłowych oraz zdobyć praktyczne doświadczenie w zakresie tarła w UASA. Korzyść jest obopólna: "Odbudowa koralowców nie może być prowadzona przez małą grupę ekologów. Potrzebujemy wielu ludzi, którzy znają się na technikach i pomagają nam" - wyjaśnia Ania. W ostatnim sezonie tarłowym do warsztatów dołączyła ekipa filmowa z Reef Patrol. Razem tworzymy film dokumentalny, aby rozpowszechnić informacje o wspólnej pracy w Meksyku - już wkrótce! Możesz zobaczyć zwiastun " Ratuje meksykańskie Acropora palmata". Praca dopiero się rozpoczęła.... Koralowce stoją w obliczu nadrzędnego zagrożenia, jakim jest wzrost temperatury wody morskiej i zakwaszenie oceanów spowodowane emisją gazów cieplarnianych przez człowieka, a także lokalne czynniki stresogenne, takie jak zanieczyszczenie - np. poprzez wprowadzanie surowych ścieków do naszych oceanów, co znacznie pogarsza jakość wody. "Głównym problemem dla raf są przede wszystkim ludzkie zachowania", mówi María del Carmen García Rivas, dyrektor Parku Narodowego Rafy Puerto Morelos (CONANP). "W bardzo niewielkim stopniu zarządzamy ściekami, a ponadto nasze ramy prawne nie są zbyt rygorystyczne, przez co rafy wypełniają się materiałem organicznym i zwiększa się pokrywa glonów. Z drugiej strony mamy do czynienia z przełowieniem i zużyciem zasobów rybnych w sezonie zamkniętym. Stosujemy prawo i zasadniczo chcemy, aby koralowce były zdrowe, co staramy się osiągnąć poprzez edukację ekologiczną, kursy i pomiary. Ściśle współpracujemy z instytucjami akademickimi, zwłaszcza z Narodowym Uniwersytetem Autonomicznym Meksyku i ich Projektem Meksyk w UASA, który mamy tutaj w pobliżu. Oni, wraz z innymi instytucjami, badają tę rafę od ponad 30 lat, więc jesteśmy bardzo blisko monitorowania stanu zdrowia rafy. Konsultujemy się z nimi i staramy się wykorzystać ich wyniki w naszym zarządzaniu". "Moja przyszła wizja tego projektu jest taka, że staniemy się centrum badawczym i szkoleniowym dla całych Karaibów i Ameryki Łacińskiej" - mówi Ania. "Potrzebujemy wielu ludzi pracujących nad przywróceniem raf koralowych i wykorzystujących seksualne przywracanie koralowców, aby utrzymać wysoką różnorodność genetyczną koralowców i pomóc im przetrwać wszystkie warunki związane ze zmianami klimatu, na które będą narażone w nadchodzących dziesięcioleciach. Jeśli naprawdę chcemy zapewnić rafom koralowym przyszłość, wszyscy musimy pracować razem i z wielu różnych stron. Jest takie powiedzenie, że aby wychować dziecko, potrzeba całej wioski. Wierzę, że do odbudowy raf potrzeba wielu wiosek". Możesz poznać Anię w tym krótkim klipie wideo, pierwszym z naszej serii portretów Reef Patrol przedstawiających ekspertów SECORE - zapraszamy!