Vietoj to N. Viladrich dviem savaitėms nuvyko į Floridos salas ir iš jų parsivežė koralų, kuriuos Vašingtono universitete Sietle tyrinėjo kitus dvejus metus.
Kietieji ir minkštieji koralai
N. Viladrich yra doktorantūros studijas baigusi tyrėja Barselonos universitete, o dalis jos darbo atliekama pagal Europos projektą pavadinimu „CoralChange“ , kuris buvo pradėtas vykdyti 2020 m. pradžioje, kaip tik tada, kai prasidėjo pandemija.
Ši iniciatyva baigėsi šių metų rugpjūčio mėnesį, tačiau jai buvo skirtas naujas ES finansavimas, siekiant išsiaiškinti, kaip skirtingų rūšių koralai gali prisitaikyti prie aplinkos pokyčių. „Svarbiausia – išsiaiškinti, kas vyksta, ir kas, tikėtina, įvyks per keletą ateinančių metų,“ – aiškino N. Viladrich, kuriai teko daugiau nei 1 000 kartų pasinerti į vandenyną, kad praplėstų šios srities savo žinias. Ji tyrinėjo dviejų tipų koralus: heksokoralus, taip pat vadinamus kietaisiais arba akmeniniais koralais, ir oktokoralus, kurie dar vadinami minkštaisiais koralais.
N. Viladrich prisimena, kaip maždaug 2015 m. sužinojo apie mokslinius tyrinėjimus ir juos atlikusių mokslininkų pastebėjimus, kad kai kuriuose rifuose vietoj kietųjų koralų labiau pradėjo plisti minkštieji koralai. Ją tai sudomino.
„Norėjau išsiaiškinti, ar tas pokytis buvo ilgalaikis, ar ne,“ – sakė ji. Hipotezė buvo tokia: jauniems kietiesiems koralams gali būti sunkiau įsitvirtinti rifuose dėl kintančių aplinkos sąlygų. Šios hipotezės tyrinėjimas ir paskatino ją imtis savo mokslinio tyrimo.
Didėjantis susirūpinimas
2020 m. Jungtinių Tautų pranešime teigiama, kad koralų rifų randama daugiau kaip 100 šalių, nuo jų priklauso bent ketvirtadalis jūrų gyvūnų rūšių, jie užtikrina pakrančių apsaugą ir yra maisto šaltinis bei ekonominio saugumo garantas šimtams milijonų žmonių. Rifai saugo pakrantes nuo audrų, kurios, tikėtina, dėl spartėjančios klimato kaitos darysis vis stipresnės.
Jie taip pat gyvybiškai svarbūs biologinei įvairovei, nes užtikrina maistą ir prieglaudą jūrų gyvūnams. Šiltėjant vandenynams pradeda trūkinėti simbiotinis ryšys tarp koralų ir jūros dumblių, kurie gyvena koralų audiniuose. Dėl to koralai žūsta. Dėl vandenyje didėjančio anglies dvideginio kiekio vyksta vandenynų rūgštėjimas, todėl sulėtėja koralų augimas. Klimato kaitos poveikis koralų rifams jau yra jaučiamas.
2009–2018 m. laikotarpiu buvo prarasta apie 14 proc. viso pasaulio koralų, o iki 2050 m. ant rifų esančių gyvų koralų gali sumažėti 70–90 proc., jeigu nebus imtasi „drastiškų veiksmų“ visuotiniam atšilimui apriboti iki 1,5 Celsijaus laipsnio virš ikipramoninės eros lygio, kaip teikiama JT aplinkosaugos programoje. 2021 m. ES prisijungė prie Tarptautinės koralų rifų iniciatyvos, kuri vienija beveik 90 organizacijų ir šalių, siekiančių apsaugoti šias lengvai pažeidžiamas ekosistemas. Be to, įgyvendinant ES misiją pavadinimu „Mūsų vandenyno ir kitų vandenų atkūrimas“ Europoje buvo įsteigti centrai, kurių paskirtis – kurti ir taikyti naujus metodus, siekiant padėti jūrų gyvūnams.
Išsaugojimas ir atkūrimas
Geriau suprantant, kaip koralai dauginasi ir reaguoja į stresą sukeliančius veiksnius, bus galima imtis tikslingesnių jų išsaugojimo ir atkūrimo veiksmų, kurie dėl pasaulinio aplinkos temperatūros didėjimo darysis vis svarbesni.
N. Viladrich iš Floridos parsivežti koralai atsidūrė akvariumuose, kur ši juos tyrinėjo, bandydama išsiaiškinti, kaip juos veikia temperatūros ir mitybos skirtumai. Po 10 mėnesių N. Viladrich koralus išėmė iš akvariumų ir stebėjo, kaip jie veikia ir dauginasi. Ji eksperimentavo su vienos rūšies kietaisiais koralais ir trijų rūšių minkštaisiais koralais. Užbaigusi praktinius eksperimentus, dabar ji ėmėsi gautų duomenų analizės. Pirmieji gauti rezultatai suteikė žinių apie dviejų minkštųjų koralų rūšių dauginimosi procesus; tai turėtų padėti geriau suprasti, kokią įtaką jų reprodukcijai turi tokie aplinkos veiksniai kaip temperatūros pokyčiai.
Šie moksliniai tyrimai taip pat turėtų padėti išsiaiškinti, kodėl koralai iš Floridos salų yra atsparesni tokiems pokyčiams. Tai galėtų turėti įtakos gamtosaugininkų priimamiems tinkamesniems sprendimams, daugiau dėmesio skiriant toms rūšims, kurioms bus lengviau išlikti ateityje.
Griaučių mįslė
Mokslininkų bendruomenėje nesiliauja debatai apie tai, kaip išsivysto kietųjų koralų kieti, akmenį primenantys griaučiai. Manoma, kad tai gali vykti dviem būdais: geocheminiu ir biologiniu. Profesorius Gavinas Fosteris mano, kad tai, ko gero, yra abiejų šių būdų derinys. „Tiesą sakant, mes nežinome, kuris mechanizmas yra svarbiausias,“ – aiškino G. Fosteris, geochemijos
specialistas iš Sautamptono universiteto (Anglija).
Koralų griaučių formavimosi mechanizmus jis tiria pagal ES finansuojamą projektą Microns2Reef, kuris vyks penkerius metus (iki 2025 m. liepos mėnesio). Šis procesas vadinamas biomineralizacija ir jis plačiai paplitęs gyvūnijos pasaulyje. Pavyzdžiui, žmonių dantys ir griaučiai formuojasi būtent biomineralizacijos būdu. Tarp koralų minkštųjų audinių ir kietų griaučių yra nedidelė zona, vadinama sukalkėjimo zona.
Kai koralams reikia suformuoti daugiau griaučių, jie sumažina skysčio rūgštingumą, išskirdami vandenilio jonus. Dėl šio veiksmo taip pat išskaidomas ir absorbuojamas anglies dvideginis. Tokiu būdu sukuriamos tobulos sąlygos specifinio tipo kalcio karbonatui susidaryti – būtent iš jo ir formuojami koralų griaučiai. Taip paaiškinamas geocheminis procesas.
Biologinio proceso šalininkai pripažįsta, kad šie dalykai vyksta, tačiau laikosi nuomonės, jog svarbesnės yra koralų išskiriamos organinės molekulės. Šių organinių molekulių buvo rasta tirtų koralų sukalkėjimo zonoje. Tas molekules izoliavus buvo išsiaiškinta, kad jos skatina kalcio karbonato susidarymą.
Sąveika ir disbalansas
Kad ir kaip ten būtų, šiam procesui įtakos turi įvairūs veiksniai. Poveikį daro vandens temperatūros ar rūgštingumo pokyčiai. Bet prisideda taip pat ir cheminė tarša. G. Fosteris ir jo kolegos pastebėjo, kad sutrikdžius maisto medžiagų pusiausvyrą vandenyje – pavyzdžiui, padidinus azoto arba fosforo kiekį, – biomineralizacijos procesas buvo slopinamas. Maisto medžiagų disbalansas yra labiau vietinio pobūdžio, palyginti su tokiais visuotiniais stresą sukeliančiais veiksniais kaip šylantys vandenynai. Viena iš to priežasčių gali būti žemės ūkyje naudojamų trąšų nuotėkis į upes, o iš jų – į vandenyną. Dėl to tam tikrose vietose gali susikaupti didelis fosforo ir azoto kiekis.
Didžiąją dalį savo profesinės veiklos G. Fosteris skyrė darbui su fosilijomis, o pastaraisiais metais jį vis labiau ėmė dominti gyvųjų organizmų ir geochemijos procesų sąveika. „Laikui bėgant mano žvilgsnis nukrypo į klimato tyrinėjimus, – pasakojo jis. – Tai mūsų laikų problema, todėl būtent mes visi privalome padaryti viską, ką galime, jai spręsti.“
Šiame straipsnyje minimus tyrimus finansavo ES per Europos mokslinių tyrimų tarybą (EMTT) ir programą „Marie Skłodowska-Curie veiksmai“ (MSCA).
Šis straipsnis pirmą kartą buvo publikuotas ES mokslinių tyrimų ir inovacijų žurnale „Horizon“.