Những điều bạn luôn muốn biết về phục hồi rạn san hô

January 11, 2017 Mọi thứ có vẻ không tốt cho san hô. Chỉ còn lại một số rạn san hô thực sự khỏe mạnh và dự báo sẽ không khá hơn chút nào, có thể rất khó để nhiều rạn san hô có thể tồn tại trong thế kỷ tới. Lời kêu gọi hành động có thể đã vang vọng, vậy chúng ta có thể làm gì để chống lại sự suy giảm của các rạn san hô? Nhiều người trong chúng ta đã nhìn thấy các rạn san hô ở tình trạng tồi tệ: bị tàn phá, tẩy trắng, ô nhiễm, bị phá hủy bởi các mỏ neo, mất đi quần thể cá bắt buộc hoặc bị tảo phát triển quá mức. Chúng tôi biết rằng biến đổi khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ nước biển ngày càng tăng (IPCC: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg2/en/xccsc2.html " target= "_blank">tác động đến các rạn san hô), cũng như các yếu tố gây căng thẳng do con người gây ra, chẳng hạn như http://coralreef.noaa.gov/issues/fishing. html " target="_blank">đánh bắt cá không bền vững và ô nhiễm< /a> đang gây khó khăn cho san hô. 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-most-loss-of-corals-ever -2171.html " target="_blank">sự kiện tẩy trắng toàn cầu lần thứ đã xóa sổ san hô ở quy mô đáng báo động. Ví dụ: Rạn san hô Great Barrier bị mất san hô lớn nhất từ ​​trước đến nay. Cho đến nay, những nỗ lực của chúng ta nhằm đối phó với biến đổi khí hậu, đánh bắt quá mức, ô nhiễm và các mối đe dọa khác vẫn chưa thể làm chậm lại sự suy giảm của các rạn san hô. Trong những năm gần đây, tiềm năng sử dụng hoạt động phục hồi san hô như một công cụ bổ sung để quản lý rạn san hô ngày càng được chú ý; giữa các nhà khoa học, nhà quản lý KBTB và các bên liên quan ở địa phương, cũng như trên các phương tiện truyền thông. Nhưng liệu chúng ta có thể thực sự 'tái tạo' các rạn san hô bị hư hại bằng san hô không―và nếu vậy, làm thế nào điều này có thể được thực hiện và ở quy mô như thế nào? Sự phục hồi rạn san hô ngày nay Giống như tất cả các loài động vật, san hô cần phát triển và sinh sản và rạn san hô bị hư hại chỉ có thể phục hồi khi làm như vậy. San hô có hai cách sinh sản, hoặc sinh sản vô tính khi các mảnh thuộc địa phát triển trở lại, hoặc sinh sản hữu tính bằng cách sinh sản trứng và tinh trùng hoặc bằng cách giải phóng ấu trùng. Một số rạn san hô không còn khả năng tự phục hồi nữa. Phục hồi rạn san hô là quá trình cấy san hô để 'tái trồng rừng' cho một rạn san hô bị bỏ hoang. Điều này nghe có vẻ đơn giản, nhưng thực tế không phải vậy. Mặc dù rất nhiều kiến ​​thức và thực hành thực tế đã được phát triển nhưng việc phục hồi rạn san hô trên thực tế vẫn còn ở giai đoạn non trẻ – xét về mặt thực tiễn và nghiên cứu khoa học. Một phương pháp phổ biến được gọi là phục hồi san hô vô tính, theo đó khả năng nhân giống vô tính của san hô được sử dụng. Bạn có thể lấy các mảnh từ các thuộc địa của người hiến tặng bằng cách bẻ từng mảnh, thường lấy không quá 20% thuộc địa. Các mảnh thu được là bản sao của thuộc địa của nhà tài trợ. Đôi khi bạn có thể sử dụng những mảnh đã vỡ, chẳng hạn như khi san hô đang phân nhánh bị gãy do bão. Sau đó, bạn thường giữ những mảnh vỡ của mình ở các loại vườn ươm khác nhau trong vài tháng. Trong thời gian này, các mảnh vỡ sẽ lành lại và phát triển và được chăm sóc tốt. Cuối cùng, bạn cấy san hô non lên rạn san hô hoặc nơi khác, sử dụng keo dưới nước, dây cáp hoặc đinh để tạo sự gắn kết ban đầu. Nếu thành công, việc cấy ghép san hô cuối cùng sẽ phát triển quá mức trên chất nền xung quanh và sẽ tự gắn vào rạn san hô. "Điều thú vị về việc phục hồi san hô bằng cách sử dụng các mảnh sinh sản vô tính là cộng đồng địa phương có thể làm được. Hiện đã có các nhóm cộng đồng địa phương nhỏ thực hiện cấy ghép san hô ở nhiều nơi ở Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Nếu được thực hiện đúng cách, nó có thể rất hữu ích. Vấn đề là có rất ít nơi trên thế giới mà bạn có thể chứng minh rằng nỗ lực này đã có bất kỳ tác động sinh thái lâu dài nào. Một ví dụ tích cực là công trình gần đây được thực hiện bởi http ://www.gefcoral.org/Portals/53/downloads/Reef%20Rehabilitation%20Manual_web.pdf " target="_blank">Thiên nhiên Seychelles trên https:// www.divessi.com/sc-pb " target="_blank">Đảo Cousin. Tuy nhiên, nếu bạn nhìn vào nhiều nỗ lực phục hồi san hô như vậy, ban đầu chúng trông có vẻ ổn, thậm chí sau một hoặc hai năm, nhưng quá thường xuyên tại một thời điểm nào đó, có sự cố xảy ra và quá trình phục hồi thất bại", Giáo sư Alasdair Edwards của Đại học Newcastle, người đã nghiên cứu về các rạn san hô gần 40 năm và dẫn đầu chương trình ' http: //www.secore.org/site/our-work/detail/sustainable-under-water.31.html " target="_blank">Re http: //reef4akumal.org/ " target="_blank"> Tài liệu phục hồi ef '―tổng hợp dành cho người quản lý. Gần đây ông đã trở thành thành viên Hội đồng khoa học của SECORE. Tại sao những cách tiếp cận đó hiếm khi thành công? Bản thân phương pháp này dường như không quá khó thực hiện. "Mối nguy hiểm lớn nhất của quá trình phục hồi vô tính là con người đang đưa ra các quyết định sinh thái và bỏ qua chọn lọc tự nhiên. Bạn cho rằng quần thể san hô này hoặc quần thể kia thích nghi tốt với môi trường nơi cấy ghép. Tuy nhiên, bạn nghĩ rằng chúng nên như vậy, tuy nhiên, bạn không biết đối với Alasdair giải thích . Do đó, người ta nên nhớ rằng cuộc sống thật khó khăn đối với những tân binh san hô nhỏ bé; trong tự nhiên, chỉ có khoảng 1% sống sót trong vài tháng đầu đời! Có một ví dụ đơn giản từ quần đảo Fiji minh họa tầm quan trọng của việc thích ứng địa phương đối với việc khôi phục. Tại Quần đảo Moturiki, san hô trên bãi san hô đã chết sau các đợt tẩy trắng vào năm 2000 và 2002. Cộng đồng địa phương lo ngại và muốn trồng lại chúng. Thật không may, không còn san hô nào trên bãi san hô có thể bị phân mảnh và sử dụng cho nỗ lực phục hồi. Vì vậy họ phải mang chúng từ nơi khác; từ một khu vực rạn san hô sâu hơn, do đó từ một môi trường khác, nơi san hô không thích nghi với cuộc sống trên bãi san hô bằng phẳng. Đầu tiên, những mảnh san hô được trồng bên ngoài vẫn hoạt động tốt, nhưng khi mùa ấm hơn bắt đầu, tất cả san hô được cấy ghép trên rạn san hô đều bị tẩy trắng và chết. Tại sao việc duy trì sự đa dạng di truyền lại quan trọng? Đa dạng di truyền có nghĩa là có nhiều loại tổ hợp gen khác nhau, được gọi là kiểu gen, trong một quần thể. Có những lý do quan trọng để duy trì sự đa dạng di truyền: một quần thể đa dạng có nhiều khả năng sống sót sau khi dịch bệnh bùng phát hoặc các căng thẳng khác, vì một số kiểu gen có thể có khả năng kháng cự cao hơn những kiểu gen khác và có thể sống sót. Mỗi khi một quần thể sinh sản hữu tính, một loạt kiểu gen mới được tạo ra bằng cách tái tổ hợp – có thể nói là bằng cách xáo trộn lại gói di truyền. Và sự đa dạng di truyền là điều kiện tiên quyết để chọn lọc tự nhiên thực hiện được công việc của mình. Điều đó không nhất thiết có nghĩa là bạn không thể duy trì sự đa dạng di truyền bằng các phương pháp phục hồi san hô vô tính. Các nghiên cứu cho thấy rằng nếu bạn thu thập các mảnh từ 30-35 quần thể san hô khác nhau về mặt di truyền tại một địa điểm rạn san hô, chúng sẽ đại diện cho hơn 90-95% sự đa dạng di truyền của loài tại địa điểm đó. Trong quá trình phục hồi, bạn cần đảm bảo rằng một tập hợp các kiểu gen đa dạng sẽ được thể hiện trong bất kỳ nỗ lực cấy ghép nào. Một khi san hô của bạn bắt đầu sinh sản hữu tính, thế hệ san hô mới của bạn sẽ có tất cả sự đa dạng di truyền mà bạn mong muốn – nhưng chỉ khi đó. Giáo dục môi trường Phục hồi san hô vô tính có tiềm năng lớn để hoạt động như một công cụ nâng cao nhận thức; không chỉ giữa các cộng đồng địa phương và các bên liên quan mà còn giữa những người lặn bằng ống thở và thợ lặn đến tham quan. Giữ sức nổi của bạn khi lặn và không để lại dấu vết ( http://www.divessi.com/blog/join-us-coral-journey-1978.html " target="_blank ">ngoại trừ dấu chân của bạn trên cát) luôn quan trọng. Nhưng bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về san hô và sự phục hồi của chúng bằng cách đến thăm các địa điểm vườn ươm và quan sát san hô mới trồng―một số bạn có thể đã tự mình nhìn thấy những vườn ươm san hô như vậy hoặc thậm chí đã giúp đỡ trong những nỗ lực đó. Làm cho khách du lịch nhận thức được và người dân tại chỗ cam kết tham gia vào các dự án bảo tồn địa phương là một yêu cầu quan trọng để thực hiện các nỗ lực bảo vệ và phục hồi môi trường lâu dài. Ví dụ ở Maldives, nhiều khu nghỉ dưỡng đã sử dụng thành công các nỗ lực phục hồi để giáo dục du khách. Một ví dụ khác là công việc đã hoàn thành< /a> của Expedition Akumal: họ sử dụng những mảnh san hô sừng hươu nhỏ, đã bị vỡ cho mục đích phục hồi và nâng cao nhận thức của các thợ lặn là một phần nỗ lực của họ. Phục hồi tình dục Một cách tiếp cận khác để sản xuất san hô phục vụ phục hồi là phục hồi san hô tình dục: đã nghiên cứu và được phát triển thêm bởi SECORE và các đối tác trong thập kỷ qua, nó tận dụng khả năng sinh sản hữu tính của san hô. Nói một cách đơn giản, bạn thu thập giao tử san hô―trứng và tinh trùng―cả trên đồng ruộng hoặc từ san hô mà bạn đã mang đến phòng thí nghiệm của mình cho mục đích đó. Khi đã có giao tử, bạn để chúng thụ tinh và nuôi ấu trùng san hô đang phát triển. Khi ấu trùng đã sẵn sàng và đủ khả năng định cư, bạn cung cấp cho chúng chất nền định cư phù hợp và đợi cho đến khi chúng định cư. Lý tưởng nhất là bạn để chúng phát triển trong bể ương giữa nước ở rạn san hô đến một kích thước nhất định, quá trình này có thể mất vài tuần đến vài tháng trước khi cấy chúng vào rạn san hô. "San hô định cư tự nhiên bắt đầu cuộc sống dưới dạng các polyp đơn lẻ nhỏ, có đường kính khoảng 1 mm. Vào thời điểm chúng đạt kích thước của một mảnh san hô được cấy ghép, chúng sẽ trải qua một thời gian dài chọn lọc, có thể là nhiều năm, trong môi trường rạn san hô", Alasdair giải thích. Và đối với những người đã chết: ít nhất không có san hô nào bị tổn hại để lấy được chúng. Có hai điểm khác biệt lớn khi sử dụng phương pháp tiếp cận tình dục so với phương pháp vô tính: mỗi san hô con của bạn là duy nhất về mặt di truyền và bạn phải phát triển san hô của mình ngay từ đầu. Phương pháp tiếp cận vô tính và tình dục Tiến sĩ James Guest phản ánh: “Cả hai kỹ thuật đều có ưu điểm và nhược điểm”. James là chuyên gia về tái tạo và phục hồi san hô ở Đông Nam Á, đặc biệt quan tâm đến việc nghiên cứu khả năng phục hồi của rạn san hô. James hiện làm việc tại Viện Sinh học Biển Hawaii và là thành viên Hội đồng Khoa học SECORE kể từ năm 2012. "Nhân giống vô tính ít tốn kém hơn ở quy mô nhỏ và có thể được thực hiện với tương đối ít đào tạo. Với nhân giống hữu tính, bạn sẽ có được sự tái tổ hợp hữu tính và bạn sinh ra rất nhiều con; từ một lần sinh sản, bạn có thể có được một triệu san hô― việc tạo ra một triệu mảnh sẽ là một thách thức khá lớn. Chúng ta cần chuẩn bị sẵn sàng để áp dụng cả hai cách tiếp cận hoặc kết hợp cả hai. Giống như khi các đàn san hô ở xa nhau, bạn có thể sử dụng sự phân mảnh để tạo ra đàn bố mẹ. Bạn cũng có thể theo dõi ai cha mẹ của chúng phải duy trì sự đa dạng di truyền. Khi đàn bố mẹ của bạn sinh sản, bạn có thể có được con cái được sinh sản hữu tính. Bạn có thể nhận được một số kết quả nhanh chóng bằng cách nhân giống vô tính và sau đó là một số kết quả lâu dài hơn với nhân giống hữu tính." Cùng chung tay làm việc Một ví dụ điển hình về cách kết hợp cả hai kỹ thuật là những nỗ lực nghiên cứu và phục hồi đang diễn ra đối với loài san hô staghorn có nguy cơ tuyệt chủng ở Curaçao: San hô staghorn (Acropora cervicornis) có xu hướng có các nhánh khá giòn và tạo thành những 'bụi cây' tương đối lớn do nhân giống vô tính; ví dụ như khi bão làm vỡ san hô. Do sự khan hiếm ngày nay, các mảnh đất quá xa nhau để thu thập các con bố mẹ khác nhau về mặt di truyền có thể thụ tinh trong một lần sinh sản – san hô có cùng kiểu gen không thụ tinh cho nhau. Do đó, cho đến thời điểm hiện tại, SECORE và đối tác lâu dài Trạm nghiên cứu Carmabi để nuôi san hô sừng hươu được nhân giống hữu tính. Sau đó, vào năm 2015, Quỹ Phục hồi San hô Curaçao ( CRFC) được hỗ trợ bởi http://www.calacademy.org/ " target="_blank">Ocean Encounters (Một trường dạy Lặn địa phương) đã bắt đầu một dự án phục hồi vô tính. Nó bao gồm sự phát triển và cấy ghép san hô sừng hươu có nguy cơ tuyệt chủng ở Curaçao. CRFC đã thu thập những mảnh san hô staghorn đã bị vỡ và đưa chúng vào các vườn ươm có hình dạng cây, được gọi là 'vườn ươm cây san hô'. Các mảnh trong vườn ươm đến từ các địa điểm rạn san hô khác nhau và do đó rất có thể đại diện cho các kiểu gen khác nhau. Được thúc đẩy bởi ý tưởng rằng những mảnh san hô trên vườn ươm cây có thể được sử dụng làm nguồn giống bố mẹ để nhân giống hữu tính, các nhóm khác nhau đã hợp lực. Và trong đợt san hô sinh sản vào tháng 8 năm 2016, các mảnh san hô đã xuất hiện! Một đội lặn chung đã thu thập giao tử của san hô sừng hươu, mang chúng về phòng thí nghiệm và thụ tinh cho chúng. Giờ đây, một thế hệ san hô sừng hươu được nhân giống hữu tính mới cũng đang phát triển trong vườn ươm. Nơi trồng san hô của bạn Bất kể kỹ thuật được sử dụng là gì, điều cần thiết là phải chọn thật kỹ địa điểm phục hồi của bạn. Nếu bạn thấy một rạn san hô bị tàn phá, rõ ràng là nó đã chết vì một lý do nào đó hoặc đúng hơn là một vài lý do. Trừ khi bạn chắc chắn rằng những lý do đó đã được loại bỏ hoặc ít nhất là được kiểm soát, bạn không nên bắt đầu bất kỳ nỗ lực phục hồi nào ở đó: san hô mới của bạn khó có thể tồn tại. Cơ hội tốt nhất có thể đến ở những khu vực được quản lý tốt, nơi các yếu tố gây căng thẳng như đánh bắt quá mức và ô nhiễm ở mức thấp nhất có thể và có sự hiện diện của động vật ăn cỏ - động vật ăn cỏ. Mở rộng quy mô – làm thế nào để trở thành hiện thực? Cho đến ngày nay, mọi nỗ lực khôi phục rạn san hô đều diễn ra ở quy mô tương đối nhỏ. Xem xét mức độ suy giảm của các rạn san hô, những nỗ lực dường như không đủ. Bạn không chỉ cần phương pháp phù hợp hoặc sự kết hợp của chúng mà còn cần suy nghĩ về việc làm việc trên quy mô lớn hơn. Alasdair nói: “Để mở rộng quy mô, cơ hội tốt nhất có thể là qua con đường tình dục”. "Việc đặt san hô trên một số loại chất nền, chất nền có thể dễ dàng đặt trên rạn san hô, tự gắn hoặc loại có thể dễ dàng gắn vào, tùy thuộc vào môi trường. Hiện tại, thách thức lớn nhất là tỷ lệ san hô chết rất lớn ở san hô. vài tháng đầu tiên sau khi định cư; thường trên 95% chết trong vòng bốn tháng hoặc lâu hơn." Hãy nhớ rằng tỷ lệ tử vong này là tự nhiên và chỉ có rất rất ít ấu trùng san hô sẽ trở thành san hô trưởng thành trong tự nhiên. James cho biết: “Chúng tôi làm khá tốt ở giai đoạn đầu tiên, giữ giao tử và ấu trùng sống trong điều kiện nuôi nhốt, giữ chúng trong điều kiện tốt, để chúng định cư. Bạn có thể thu được hàng triệu ấu trùng sau một lần sinh sản”. "Nhưng đến một thời điểm nào đó, tỷ lệ tử vong bắt đầu tăng lên. Bạn sẽ không bao giờ có thể giảm được toàn bộ tỷ lệ tử vong, nhưng chúng ta cần phát triển các phương pháp để đạt đến điểm mà hầu hết tất cả các chất nền đều có ít nhất một san hô còn sống sót. Chúng tôi thực sự đang làm rất tốt." chà, chúng tôi có khả năng sống sót sau định cư khá tốt, nhưng nếu chúng tôi có thể cải thiện điều này thêm một chút thì điều đó sẽ thực sự giúp ích cho việc mở rộng quy mô. Và điều thứ hai là, chúng tôi vẫn phải đưa chúng lên rạn san hô." Cho đến nay, mỗi mảnh hoặc chất nền chứa san hô cần được cấy vào rạn san hô bằng tay. Đối với những người không phải là thợ lặn, việc lặn đòi hỏi khá nhiều hậu cần và thiết bị và bất kỳ công việc nào dưới nước cũng bị hạn chế bởi lượng không khí trong bể của bạn. Đó là lý do tại sao việc trồng san hô bên ngoài là phần tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí nhất trong bất kỳ nỗ lực phục hồi nào. Để khắc phục hạn chế này, SECORE cùng với Viện Hàn lâm Khoa học California và các đối tác khác hiện đang thử nghiệm các chất nền định cư san hô mới có thể tự gắn vào rạn san hô. Chúng có thể không phù hợp trong mọi môi trường, nhưng khi bắt đầu nỗ lực phục hồi, bạn thường vẫn có một khung rạn san hô với những kẽ hở nhỏ và giống như nơi những chất nền đó có thể bị cuốn vào. SECORE và các đối tác như Thủy cung Shedd cũng đang phát triển các thiết bị mới để nuôi ấu trùng san hô ở quy mô lớn hơn ngoài trời; lý tưởng nhất là ở một bến tàu có mái che hoặc tương tự. Chúng hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm―trong vài tháng nữa, hy vọng chúng ta sẽ biết được chúng hữu ích như thế nào! Rạn san hô có tương lai không? Một câu hỏi ám ảnh nhất đối với thợ lặn, những người yêu thích rạn san hô và các nhà bảo vệ môi trường. Alasdair nói: "Một số san hô chắc chắn sẽ tồn tại, nhưng liệu các rạn san hô với tư cách là một hệ sinh thái hữu ích có tồn tại được trong thế kỷ tới hay không vẫn còn là một điểm cần tranh luận. Cuối cùng, cách duy nhất để đảm bảo các rạn san hô xinh đẹp và hữu ích mà chúng ta biết và yêu thích sẽ tồn tại là giảm phát thải khí nhà kính và giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu. Điều quan trọng là chúng ta phải cải thiện việc quản lý các yếu tố gây căng thẳng ở quy mô địa phương như đánh bắt quá mức và phát triển ven biển. Nếu không, các rạn san hô sẽ là một trong những hệ sinh thái lớn đầu tiên biến mất, với những hậu quả tàn khốc đối với hàng trăm triệu người phụ thuộc vào chúng." Vì vậy, có thể có hai lý do tại sao việc phục hồi đóng vai trò quan trọng trong việc giúp bảo tồn các rạn san hô trong tương lai: bằng cách giúp giữ lại một số túi – nơi ẩn náu – của các rạn san hô khỏe mạnh và bằng cách duy trì các chức năng sinh thái nếu có thể trong thời gian đó. Alasdair tiếp tục: “Sẽ có những nơi họ sống sót tốt hơn nhiều”. "Bạn có thể duy trì một số cộng đồng san hô khỏe mạnh càng lâu thì càng có nhiều cơ hội để mọi người giải quyết các vấn đề chính. Bạn cần các nhóm rạn san hô khỏe mạnh, nếu không thì sẽ không có gì để lây lan. Tôi nghĩ tất cả những nỗ lực phục hồi rạn san hô rõ ràng là xứng đáng và nó đáng giá." rất khó có khả năng tất cả sẽ hoàn toàn vô ích." Không thể có lời kết thúc nào hay hơn: hãy tiếp tục nỗ lực và không đánh mất niềm hy vọng! Cứu các rạn san hô.