Vad du alltid velat veta om korallrevsrestaurering

January 11, 2017 Saker och ting ser inte bra ut för koraller. Med bara ett fåtal riktigt friska korallrev kvar och prognoserna inte blir bättre, kan det bli svårt för många rev att leva för att se nästa århundrade. Uppmaningen till åtgärder kan redan vara öronbitar, så vad kan vi göra för att motverka nedgången av korallreven? Många av oss har sett korallrev i dålig form: förstörda, blekta, förorenade, skadade av ankare, saknade sina obligatoriska fiskpopulationer eller övervuxna av alger. Vi vet att klimatförändringar, särskilt ökande havsvattentemperaturer (IPCC: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg2/en/xccsc2.html " target= "_blank">påverkan på korallrev), såväl som mänskliga inducerade stressfaktorer, såsom http://coralreef.noaa.gov/issues/fishing. html " target="_blank">ohållbart fiske och föroreningar< /a>, ger koraller svårt. The http://www.noaa.gov/media-release/el-ni-o-prolongs-longest-global-coral-bleaching-event " target="_blank" >3 http://www.divessi.com/blog/great-barrier-reef-suffers-largest-loss-of-corals-ever -2171.html " target="_blank">rd global blekningshändelse utplånade koraller i alarmerande skalor. Till exempel lider stora barriärrevet den största förlusten av koraller någonsin. Hittills har våra ansträngningar att hantera klimatförändringar, överfiske, föroreningar och andra hot misslyckats med att ens bromsa nedgången av korallreven. Under de senaste åren har potentialen att använda aktiv korallrestaurering som ett ytterligare verktyg för korallrevshantering fått ökad uppmärksamhet; bland forskare, MPA-chefer och lokala intressenter, såväl som i media. Men kan vi verkligen "återplantera" skadade rev med koraller – och i så fall, hur kan detta åstadkommas och i vilken skala? Restaurering av korallrev idag Liksom alla djur behöver koraller växa och föröka sig och ett skadat rev kan bara återhämta sig genom att göra det. Koraller har två sätt att föröka sig, antingen asexuellt när fragment av en koloni växer igen, eller sexuellt genom att leka ägg och spermier eller genom att släppa ut larver. Vissa korallrev har inte förmågan att återhämta sig på egen hand längre. Korallrevsrestaurering är processen att transplantera koraller för att "beskoga" ett öde rev. Detta kan låta okomplicerat, men det är det inte. Även om mycket kunskap och praktisk praxis har utvecklats, är faktisk korallrevsrestaurering fortfarande i ett spirande tillstånd - vad gäller praktik och vetenskaplig forskning. En vanlig praxis kallas asexuell korallrestaurering, varvid korallens förmåga till asexuell förökning används. Du kan få fragment från givarkolonier genom att bryta av bitar, vanligtvis inte mer än 20 % av en koloni. De resulterande fragmenten är kloner av givarkolonin. Ibland kan du använda redan avbrutna bitar, till exempel när grenkoraller spricker av en storm. Sedan brukar du förvara dina fragment i olika sorters plantskolor i några månader. Under denna tid läker fragmenten och växer och blir väl omhändertagna. Slutligen transplanterar du de unga korallerna på revet eller någon annanstans, med hjälp av undervattenslim, buntband eller spikar för att ge första fäste. Om den lyckas kommer koralltransplantationen så småningom att växa över det omgivande substratet och självfästa på revet. "Det fina med korallrestaurering med användning av asexuellt förökade fragment är att lokalsamhällen kan göra det. Det finns redan små lokala grupper som gör koralltransplantationer på många ställen i Stilla havet och Indiska oceanen. Om det görs på rätt sätt kan det vara mycket användbart. Problemet är att det finns väldigt få platser i världen där man kan visa att denna insats har haft någon långsiktig ekologisk inverkan. Ett positivt exempel är det senaste arbetet som http ://www.gefcoral.org/Portals/53/downloads/Reef%20Rehabilitation%20Manual_web.pdf " target="_blank">Natur Seychellerna på https:// www.divessi.com/sc-pb " target="_blank">Cusin Island. Men om du tittar på många sådana korallrestaureringsinsatser ser de till en början bra ut, även efter ett eller två år, men alltför ofta någon gång går något fel och restaureringen misslyckas", säger prof. Alasdair Edwards från Newcastle University, som har arbetat med korallrev i nästan 40 år och varit spjutspets för ' http: //www.secore.org/site/our-work/detail/sustainable-under-water.31.html " target="_blank">Re http: //reef4akumal.org/ " target="_blank">ef Rehabilitation Manual'–en sammanställning för chefer. Han blev nyligen medlem i SECOREs Science Board. Varför är dessa tillvägagångssätt så sällan framgångsrika? Metoden i sig verkar inte vara alltför svår att genomföra. "Den största faran med asexuell restaurering är att människor fattar ekologiska beslut och kringgår det naturliga urvalet. Du antar att denna korallkoloni eller att en är väl anpassad till transplantationsplatsens miljö. Du tror att de borde vara det, men du vet inte för visst. Även om du använder ett brett spektrum av genetiskt olika individer för att upprätthålla genetisk biologisk mångfald, gick dessa fragment aldrig igenom den initiala perioden av intensivt urval på den platsen, som alla sexuella rekryter som bosatte sig på revet skulle ha gjort", förklarar Alasdair. . Man bör därför komma ihåg att livet är svårt för små korallrekryter; i naturen kommer bara cirka 1% att överleva de första månaderna av sitt liv! Det finns ett enkelt exempel från Fijiöarna som illustrerar vikten av lokal anpassning för restaurering. På Moturikiöarna dog koraller på revet efter blekningshändelser 2000 och 2002. Lokalsamhället var oroligt och ville återplantera dem. Tyvärr fanns det inga koraller kvar på revplattan som kunde fragmenteras och användas för en restaureringsinsats. Så de var tvungna att ta dem från någon annanstans; från en djupare revplats, alltså från en annan miljö där koraller inte är anpassade till livet på revplattan. Först mådde de utplanterade fragmenten bra, men när de varmare årstiderna började blektes och dog alla transplanterade koraller på revet. Varför är det viktigt att upprätthålla genetisk mångfald? Genetisk mångfald innebär att ha olika varianter av genkombinationer, så kallade genotyper, inom en population. Det finns viktiga skäl att upprätthålla genetisk mångfald: en mångfaldig befolkning är mer benägna att överleva sjukdomsutbrott eller andra påfrestningar, eftersom vissa genotyper kan vara mer resistenta än andra och kan överleva. Varje gång en population reproducerar sig sexuellt, produceras en ny sats av genotyper genom rekombination - genom att blanda om den genetiska förpackningen så att säga. Och genetisk mångfald är en förutsättning för att naturligt urval ska göra sitt jobb. Det betyder inte nödvändigtvis att du inte kan upprätthålla genetisk mångfald med asexuella metoder för restaurering av koraller. Studier tyder på att om du samlar in fragment från 30-35 genetiskt olika kolonier av en korallart på en revplats, kommer de att representera över 90-95% av den genetiska mångfalden för arten på den platsen. Under restaureringsarbetet måste du se till att en mångsidig uppsättning genotyper kommer att vara representerade i alla transplantationsinsatser. När dina koraller börjar föröka sig sexuellt kommer din nya korallgeneration att ha all den genetiska mångfalden du önskar - men bara då. Miljöutbildning Asexuell korallrestaurering har stor potential att fungera som ett verktyg för att öka medvetenheten; inte bara bland lokala samhällen och intressenter, utan även bland besökande snorklare och dykare. Behåll din flytkraft när du dyker och inte lämna ett spår ( http://www.divessi.com/blog/join-us-coral-journey-1978.html " target="_blank ">förutom dina fotspår i sanden) är alltid viktigt. Men du kan också lära dig mer om koraller och deras restaurering genom att besöka plantskolor och titta på nyplanterade koraller - en del av er kanske har sett sådana koraller på egen hand eller till och med hjälpt till med sådana ansträngningar. Att göra turister medvetna och människor på plats som är engagerade i att delta i lokala bevarandeprojekt är ett avgörande krav för att alla miljöskydds- och restaureringsinsatser ska hålla. På Maldiverna till exempel använder många orter framgångsrikt restaureringsinsatser för att utbilda turister. Ett annat exempel är arbete som utförts< /a> av Expedition Akumal: de använder små, redan trasiga fragment av staghornskoraller för restaureringsändamål och att öka medvetenheten bland dykare är en del av deras ansträngning. Sexuell återställning En alternativ metod för att producera koraller för restaurering är sexuell korallrestaurering: studerat och vidareutvecklad av SECORE och partners under det senaste decenniet, drar den fördel av korallernas sexuella förökning. För att uttrycka det enkelt, samlar du korallkönsceller–ägg och spermier–antingen på fältet eller från koraller som du har tagit med till dina labbanläggningar för det ändamålet. När du väl har fått dina könsceller låter du dem befrukta och föda upp de utvecklande koralllarverna. När larverna är redo och kompetenta att bosätta sig, förser du dem med rätt bosättningssubstrat och väntar tills de har satt sig. Helst låter du dem växa i en plantskola mitt i vattnet vid revet till en viss storlek, en process som kan ta veckor till månader innan du transplanterar dem på revet. "Naturligt bosatta koraller börjar livet som små enstaka polyper, en mm eller så i diameter. När de når storleken på ett transplanterat korallfragment kommer de redan att ha genomgått en lång period av urval, förmodligen år, i revmiljön", förklarar Alasdair. Och för dem som har dött: åtminstone skadades ingen korall för att få dem. Det finns två stora skillnader när du använder sexuella metoder jämfört med asexuella: var och en av dina babykoraller är genetiskt unika och du måste odla dina koraller från början. Asexuella kontra sexuella förhållningssätt "Båda teknikerna har sina fördelar och nackdelar", reflekterar Dr. James Guest. James är en korallreproduktions- och restaureringsexpert i Sydostasien, med ett speciellt intresse för att studera korallrevets motståndskraft. James är för närvarande baserad på Hawaii Institute of Marine Biology och har varit medlem i SECORE Science Board sedan 2012. "Asexuell förökning är billigare i små skalor och kan göras med relativt lite träning. Med sexuell förökning får du sexuell rekombination och du får massor av bebisar; av en lekhändelse kan du potentiellt få en miljon koraller - Att producera en miljon fragment skulle vara en utmaning. Vi måste vara beredda att använda båda tillvägagångssätten, eller en kombination av båda. Som när korallkolonier ligger långt ifrån varandra, kan du använda fragmentering för att skapa en avelsstock. Du kan också hålla reda på vem deras föräldrar ska upprätthålla genetisk mångfald. När din avelsbesättning leker kan du få sexuellt förökade avkommor. Du kan få några snabba resultat med asexuell förökning och sedan några långsiktiga resultat med sexuell förökning." Arbetar hand i hand Ett bra exempel på hur man kombinerar båda teknikerna är de pågående forsknings- och restaureringsinsatserna för den utrotningshotade staghornskorallen på Curaçao: Staghornskorallen (Acropora cervicornis) tenderar att ha ganska sköra grenar och att bilda relativt stora "snår" genom asexuell förökning; till exempel när stormar bryter isär korallerna. På grund av dess brist i dag är fläckarna för långt ifrån varandra för att samla in leken från genetiskt olika föräldrar som skulle kunna befrukta under en lekhändelse – koraller med samma genotyp befruktar inte varandra. Fram till nu var det därför inte möjligt för SECORE och långsiktig partner Carmabi Research Station att föda upp sexuellt förökade staghornkoraller. Sedan, 2015, stöddes Coral Restoration Foundation Curaçao ( CRFC) av http://www.calacademy.org/ " target="_blank">Ocean Encounters (En lokal dykskola) startade ett asexuellt restaureringsprojekt. Det inkluderar tillväxt och transplantation av den utrotningshotade staghornkorallen på Curaçao. CRFC samlade redan trasiga bitar av staghornskoraller och placerade dem i plantskolor som har en trädformad form, så kallade "korallträdsträdgårdar". Fragmenten på plantskolorna kom från olika revplatser och representerar därmed med största sannolikhet olika genotyper. Driven av tanken att korallfragment på plantskolorna skulle kunna användas som avelsdjur för sexuell förökning, gick de olika grupperna samman. Och under 2016 års korallmassalek i augusti lekte fragmenten! Ett gemensamt dykteam samlade in staghorn-korallkönsceller, tog dem tillbaka till labbet och befruktade dem. Nu växer en ny generation av sexuellt förökade staghornkoraller också i en plantskola. Var du ska plantera dina koraller Oavsett vilken teknik som används är det viktigt att välja din restaureringsplats väl. Om du hittar ett rev ödelagt, dog det uppenbarligen av en anledning eller snarare flera av dessa. Om du inte ser till att dessa orsaker har eliminerats eller åtminstone är under kontroll, är det inte en bra idé att påbörja någon restaurering där: dina nya koraller kommer sannolikt inte att överleva. Bästa chanserna kan finnas i välskötta områden där stressfaktorer som överfiske och föroreningar är så låga som möjligt och betar - växtätare - är närvarande. Uppskalning – hur blir man verklig? Fram till idag har alla försök att återställa reven skett i relativt liten skala. Med tanke på den skala som korallreven minskar i, verkar ansträngningarna inte alls vara tillräckliga. Du behöver inte bara rätt metod, eller en kombination därav, utan du behöver också tänka på att arbeta i större skala. "För att skala upp kan den bästa chansen vara med den sexuella vägen", säger Alasdair. "Att sätta koraller på något slags substrat, ett substrat som lätt kan sättas ut på revet, antingen självfästande eller ett som lätt kan fästas, beroende på miljön. För närvarande är den största utmaningen den enorma dödligheten i de första månaderna efter uppgörelsen; vanligtvis dör över 95 % inom fyra månader eller så." Tänk på att denna dödlighet är naturlig och endast väldigt, väldigt få koralllarver kommer att bli en vuxen korall i det vilda. "Vi är ganska bra i de första stadierna, att hålla könsceller och larver vid liv i fångenskap, hålla dem under bra förhållanden, låta dem slå sig ner. Du kan få miljontals larver av en lekhändelse", säger James. "Men någon gång börjar dödligheten stiga. Du kommer aldrig att kunna minska all dödlighet, men vi måste utveckla metoder för att komma till en punkt där nästan alla substrat har minst en överlevande korall. Vi har det faktiskt ganska bra. ja, vi får ganska bra överlevnad efter bosättningen, men om vi kunde förbättra detta lite mer skulle det verkligen hjälpa till med uppskalningen. Och det andra är att vi fortfarande måste få dem på revet." Hittills måste varje fragment eller substrat som bär en korallrekryt transplanteras till revet för hand. För er som inte är sportdykning innebär dykning en hel del logistik och utrustning och allt arbete under vatten begränsas dessutom av mängden luft i tanken. Det är därför utplantering av koraller är den största kostnads- och tidsintensiva delen av alla restaureringsarbeten. För att övervinna denna begränsning, SECORE tillsammans med California Academy of Sciences och andra partners är för närvarande testa nya korallbosättningssubstrat som kan självfästa på revet. De kanske inte är lämpliga i alla miljöer, men när du startar en restaureringsinsats har du vanligtvis fortfarande en rev-ram med små sprickor och liknande där dessa substrat kan fastna. SECORE och partners som Shedd Aquarium utvecklar också nya enheter för att föda upp koralllarver i större skala utomhus; helst vid en skyddad brygga eller liknande. De är i testfasen just nu—om några månader kommer vi förhoppningsvis att lära oss hur användbara de är! Finns det en framtid för korallreven? En högst hemsk fråga för dykare, älskare av korallrev och miljöpartister. "Vissa koraller kommer definitivt att överleva", säger Alasdair, "men huruvida korallrev som ett produktivt ekosystem kommer att överleva nästa århundrade är en omtvistad fråga. I slutändan kommer det enda sättet att säkerställa de produktiva och vackra korallrev vi känner och älskar kommer att att överleva är att minska utsläppen av växthusgaser och lösa problemet med den globala uppvärmningen. Det är också viktigt att vi förbättrar hanteringen av lokala stressfaktorer som överfiske och kustutveckling. Om inte, kommer korallreven att vara bland de första stora ekosystemen som går, med förödande konsekvenser för de hundratals miljoner människor som är beroende av dem." Det kan alltså finnas två anledningar till att restaurering spelar en viktig roll för att hjälpa till att bevara korallreven för framtiden: genom att hjälpa till att behålla några fickor – tillflyktsorter – av friska korallrev och genom att bibehålla ekologiska funktioner där så är möjligt under tiden. "Det kommer att finnas platser där de överlever mycket bättre", fortsätter Alasdair. "Ju längre du kan upprätthålla några friska korallsamhällen, desto större chans att människor kommer att lösa nyckelfrågorna. Du behöver fickor med friska korallrev, annars finns det inget att sprida sig från. Jag tror att alla ansträngningar för att återställa revet är helt klart värda det och det är mycket osannolikt att allt kommer att vara helt förgäves." Det kunde inte finnas någon bättre slutkommentar: att fortsätta våra ansträngningar och att inte tappa hoppet! Rädda korallreven.