Nagła zmiana klimatu: Agonia Wielkiej Rafy Koralowej

Raport National Geographic z sierpnia 2018 r. potwierdza doniesienia z ubiegłego roku.

Wielka Rafa Koralowa. Największa na Ziemi struktura, którą tworzą żywe organizmy. Dom wielu tysięcy gatunków. Istniała od 25 milionów lat.

Od 2016 r. obumarła połowa Wielkiej Rafy Koralowej. Sprawcą jest masowe bielenie koralowców. To wywołane zmianą klimatu zjawisko globalne ma miejsce wówczas, gdy nienaturalnie rozgrzane wody oceanu niszczą barwne glony rafy i skazują koralowce na śmierć głodową.

Przypadek Wielkiej Rafy Koralowej pokazuje, jak rozległe mogą być szkody: 30% koralowców zostało unicestwionych w 2016 r., kolejne 20% w 2017 r. Efekt przypomina pokłosie wyniszczającego pożaru. Znaczna część ekosystemu morskiego na północnym wybrzeżu rafy zamieniła się w jałowy szkielet. Bielenie z 2016 r. nastąpiło tak szybko, że naukowcy musieli skorygować swoje narzędzia prognozujące ilości ciepła, które może wytrzymać rafa.

W miarę jak zmiana klimatu ociepla oceany Ziemi, podwodne fale gorąca trwają dłużej. Gatunki koralowców nie są zdolne im się przeciwstawić i giną, co zmniejsza różnorodność raf. Stres cieplny staje się tak poważny, że przetrwanie jest udziałem niewielu gatunków. Ostateczne wymieranie przebiega więc niezwykle gwałtownie. Spotkało ono północną część Wielkiej Rafy Koralowej w 2016 r.

Dawniej regionalne bielenia nawiedzały daną rafę co 27 lat. Od lat 80. tempo przyspieszyło do 6 lat. Nawet w najlepszych warunkach uszkodzone obszary potrzebują co najmniej dekady na regenerację.

Wielka Rafa Koralowa doświadczała bielenia przez dwa lata z rzędu swoim zasięgiem objęło ono ponad 90% jej powierzchni. 

W 2020 r. Wielką Rafę Koralową ogarnęło rekordowe blaknięcie koralowców. Terry Hughes, ekspert z Uniwersytetu Jamesa Cooka, poinformował, że po raz pierwszy obejmuje ono swoim zasięgiem każdy z trzech jej głównych regionów: północny, środkowy i południowy. W lutym odnotowano tam najbardziej ekstremalne temperatury oceanu w historii pomiarów. Podwodny pożar wybuchł po raz trzeci w ciągu pięciu lat. Nie ma silniejszego sygnału, który zapowiada upadek biosfery. To zdarzenie powinno przerazić każdego, napisał w swoim raporcie Robert Hunziker.

Wielka Rafa Koralowa widziana z orbity.

Analiza opublikowana 3 kwietnia 2019 r. w Nature potwierdziła agonalny stan Wielkiej Rafy Koralowej. Po bezprecedensowym blaknięciu w 2016 i 2017 r. liczba jej nowych koralowców spadła o 89%. Martwe koralowce nie wydają potomstwa, powiedział prof. Terry Hughes z Uniwersytetu Jamesa Cooka w Queensland, główny autor badania. Naukowcy oszacowali liczbę zarówno dorosłych organizmów, które przetrwały, jak i młodych, które się narodziły. Na całej długości Wielkiej Rafy Koralowej odnotowano 90% spadek w stosunku do historycznych poziomów z lat 90. XX wieku, poinformował prof. Andrew Baird. Wymieranie spowodował wzrost temperatury morza będący następstwem przyspieszającego globalnego ocieplenia. Prof. Baird przyznał, że „zadziwiająca” redukcja populacji zaskoczyła jego kolegów (sic!). Mamy do czynienia z bodaj pierwszym przypadkiem zaburzenia wzrostu rafy na masową skalę, dodał. Dzieci koralowców mogą podróżować na duże odległości. Gdy ucierpi jedna rafa, młode osobniki dostarcza zazwyczaj rafa sąsiednia, gdzie powinno być więcej dorosłych. Śmiertelność jest tak duża, że nie pozostało już nic, co pozwoliłoby wskrzesić rafy. Dotarliśmy do punktu, w którym stosowanie lokalnych środków zaradczych jest praktycznie bezcelowe, stwierdził uczony. Według ONZ Wielka Rafa Koralowa była „najbardziej bioróżnorodnym” miejscem dziedzictwa światowego.

Według Programu Środowiskowego ONZ aktualne trendy wskazują na to, iż prawie wszystkie rafy koralowe świata będą wkrótce doświadczać bielenia w każdym sezonie. Odkrycie jest częścią analizy nowych prognoz, które miały ustalić kolejność i tempo wpływu zmiany klimatu na koralowce. Raport został opublikowany 21 grudnia 2016 r. w Nature Scientific Reports. „Prognozy są przerażające”, powiedział Gareth Williams z Uniwersytetu w Bangor w Wielkiej Brytanii.

W swoim oficjalnym komunikacie z 27 maja 2017 r. komitet doradczy rządu Australii, złożony z ekspertów i naukowców odpowiedzialnych za zarządzanie przyszłością Wielkiej Rafy Koralowej, poinformował, że jej ocalenie jest niemożliwe. Przez całe swoje zawodowe życie zajmowałem się jakością wody. Ponieśliśmy klęskę. Wielka Rafa Koralowa znajduje się w stanie agonalnym”, przyznał Jon Brodie, specjalista ds. jakości wody z Centrum Doskonałości w Badaniach nad Rafami.

Naukowcy badający przez ponad dziesięć lat Wielką Rafę Koralową odkryli, że coraz częstsze podmorskie fale upałów powodują niemal natychmiastową śmierć koralowców. Te okresy niezwykle wysokich temperatur wody są następstwem antropogenicznego zaburzenia klimatu. Ekstremalne temperatury prowadzą do rozpadu raf znacznie szybciej, niż sądzono. Te smutne wnioski zostały przedstawione przez zaszokowanych uczonych 8 sierpnia 2019 r. na łamach Current Biology. Ich analiza ujawniła, że po upale koralowce są „wyjątkowo kruche”: osłabły nawet o 15% i niektóre ich fragmenty oderwały się od rafy. Dotychczas panowało przekonanie, iż wzrost temperatury odpowiada jedynie za blaknięcie koralowców. Jednak okazało się, iż po wydaleniu glonów koralowiec nie tylko bieleje. Zaobserwowaliśmy, że pozbawiona żywych alg tkanka odrywa się od szkieletu, wyjaśniła dr Tracy Ainsworth z Uniwersytetu Nowej Walii Południowej (Australia). Uszkodzone pod wpływem ciepła szkielety nazwaliśmy koralowymi widmami, ponieważ nic po nich nie zostało. W ciągu około 10 dni próbki, które wystawiliśmy na działanie wysokich temperatur, faktycznie unosiły się w wodzie, dodała współautorka badania. Dr Laura Richardson ze Szkoły Nauk Oceanicznych na Uniwersytecie Bangor (Wielka Brytania) powiedziała, że po raz pierwszy udało się udokumentować niemal natychmiastową śmiertelność koralowców. Takie uszkodzenie żywej rafy koralowej wpływa na cały ekosystem morski, ostrzegł dr Bill Leggat z Uniwersytetu Newcastle (Australia). Przerażające jest to, że mamy do czynienia z nowym zjawiskiem spowodowanym przez zmianę klimatu. Jej skutki są znacznie poważniejsze, niż się spodziewaliśmy, przyznał badacz. W 2018 r. padł kolejny rekord temperatury Wszechoceanu.

Dwie publikacje naukowe z 19 lutego 2016 r. w Science Advances i 22 lutego 2016 r. we Frontiers of Microbiology potwierdziły, że wskutek dostarczanego przez cywilizację CO2 koralowce zostaną zdeformowane i doświadczą coraz częstszych epidemii wirusów podobnych do opryszczki. Rafy koralowe będą miały trudności z odzyskaniem zdrowia po wyniszczających atakach tzw. blaknięcia.

Eksperci badający rafy w Papui Nowej Gwinei – których środowisko zawiera naturalnie wyższe stężenie dwutlenku węgla – ustalili, iż wysokie wartości pH hamują wzrost koralowców i powodują erozję ich habitatu. Tę konkluzję Instytutu Badań Morskich i Atmosferycznych przy Uniwersytecie Miami (CIMAS), Narodowej Służby Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA) oraz australijskiego Instytutu Nauk Morskich upubliczniono 16 listopada 2016 r. w Proceedings of the Royal Society B.

Badanie opublikowane w kwietniu 2020 r. w Chemosphere przez międzynarodowy zespół naukowców, w tym profesora nauk morskich Senjie Lina, odkryło wysoce negatywny wpływ mikroplastików na koralowce. Wyrzucony do środowiska plastik rozpada się na coraz mniejsze fragmenty zwane mikroplastikami. Są one wszechobecne – spożywają je zwierzęta na wszystkich poziomach sieci pokarmowej, od organizmów najmniejszych aż po drapieżniki szczytowe, w tym ludzi. Tworzywa sztuczne zawierają niebezpieczne związki takie jak bisfenol A, środki zmniejszające palność i inne znane czynniki rakotwórcze lub zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego. Plastik łatwo wchłania toksyny ze środowiska – należą do nich metale śladowe i zanieczyszczenia organiczne (np. PCB).

W środowisku morskim bardzo małe zwierzęta, chociażby protisty, fitoplankton i inne, są narażone na szkodliwe działanie mikroplastików, co stanowi poważny problem dla koralowców, których przetrwanie zależy bezpośrednio od symbiotycznych relacji między różnymi organizmami, powiedział Lin. Ekosystemy koralowe bazują na współpracy. Koralowce są bezkręgowcami i żyjące w nich glony za pośrednictwem fotosyntezy dostarczają im bogate w energię związki odżywcze. Z kolei algi pozyskują składniki odżywcze z metabolicznych odpadów koralowców. Poza tą koegzystencją z endosymbiontami koralowce są habitatem oszałamiającej liczby stworzeń morskich. To najbardziej bioróżnorodne ekosystemy w oceanie, wyjaśnił uczony. Niestety zabija je globalne ocieplenie, zanieczyszczenia i fizyczna destrukcja – zjawiska, za które odpowiada cywilizacja przemysłowa.

Badacze przyjrzeli się, jakie konsekwencje obecności mikroplastików spotykają Symbiodiniaceae (wśród symbiontów fotosyntetycznych, które występują w ekosystemach koralowych wód tropikalnych i subtropikalnych, jego liczebność jest największa). Gatunkiem będącym przedmiotem dochodzenia był Cladocopium goreaui. Zespół ekspertów rozpoczął od hodowli komórek tych glonów i podzielił je na grupy. Niektóre z nich zostały wystawione na kontakt z mikroplastikami. Po upływie tygodnia okazało się, że ich populacje i komórki uległy znacznemu zmniejszeniu, mimo że zawartość chlorofilu nieznacznie wzrosła.

Pomiary aktywności kluczowych enzymów wykazały, iż wywołane mikroplastikiem zmiany podnoszą poziom stresu w komórce i obniżają jej zdolność do detoksykacji, co prowadzi do pogorszenia stanu zdrowia. Porównanie regulacji genów między badanymi grupami ujawniło, że ekspresja różnicowa objęła 191 genów – m.in związanych z funkcją odpornościową, fotosyntezą i metabolizmem. Wnioski są jednoznaczne: mikroplastiki działają jako stresory, zaburzają pobieranie składników odżywczych, hamują proces detoksykacji, upośledzają fotosyntezę i sprzyjają samozniszczeniu. To smutny i niepokojący wynik. Na całym świecie rafy wyginęły już prawie w 50%.

Około 25% morskiej bioróżnorodności zależy od raf koralowych, trójwymiarowego wapiennego szkieletu, jaki wznoszą koralowe zwierzęta i ich glonowe symbionty. Zmiana klimatu, a konkretnie spowodowany przez nią wzrost temperatur oceanów, zaburza funkcjonowanie tej produktywnej współpracy, czego potencjalnie destrukcyjnym skutkiem będzie efekt domina, który obejmie usługi świadczone przez ekosystemy raf koralowych (m.in. zaopatrzenie żywnościowe i ochronę wybrzeża).

Opracowanie: exignorant

Ten wpis został opublikowany w kategorii Klimat, Oceany, Wymieranie gatunków. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.