Επιστήμονες αναπαρήγαγαν κοράλλια που αντέχουν στις υψηλές θερμοκρασίες

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ στη Βρετανία, απέδειξε ότι η επιλεκτική αναπαραγωγή μπορεί να αυξήσει την αντοχή των κοραλλιών σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Οι ερευνητές του εργαστηρίου Coralassist Lab του Πανεπιστημίου του Newcastle ξεκίνησαν την πρώτη στον κόσμο προσπάθεια τόσο για την επιλεκτική αναπαραγωγή ενήλικων κοραλλιών όσο και για τη βελτίωση της ικανότητάς τους να επιβιώνουν από τους θαλάσσιους καύσωνες. Η προσπάθειά τους στέφθηκε με επιτυχία, δείχνοντας ότι η αντοχή των ενήλικων κοραλλιών είναι δυνατό να βελτιωθεί ακόμη και σε μία μόνο γενιά.

Ωστόσο, η βελτίωση ήταν μέτρια σε σύγκριση με τους μελλοντικούς θαλάσσιους καύσωνες που αναμένονται εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής. Οι ερευνητές τονίζουν ότι η ταχεία μείωση των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου είναι ζωτικής σημασίας για τον μετριασμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη μας, καθώς έτσι θα δοθεί η ευκαιρία στα κοράλλια να προσαρμοστούν στις νέες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Τα κοράλλια είναι θύματα της ραγδαίας αύξησης των παγκόσμιων θερμοκρασιών που καταγράφονται τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής. Σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) των ΗΠΑ, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι του κόσμου βιώνουν ένα μαζικό φαινόμενο λεύκανσης που προκαλείται από τις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες των ωκεανών. Η λεύκανση συμβαίνει όταν οι θαλάσσιοι καύσωνες θέτουν τα κοράλλια υπό πίεση, αναγκάζοντάς τα να διώξουν τα φύκια από τον ιστό τους, αποστραγγίζοντας το χρώμα τους. Τα κοράλλια μπορούν να ανακάμψουν από τη λεύκανση εάν οι θερμοκρασίες επιστρέψουν σε φυσιολογικά επίπεδα, αλλά θα πεθάνουν εάν το νερό παραμείνει πιο ζεστό από το συνηθισμένο.

Για την έρευνα, η οποία διήρκησε πέντε χρόνια, συνεργάστηκαν πολλά ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένου του Πανεπιστημίου της Βικτώριας και του Διεθνούς Κέντρου Κοραλλιογενών Υφάλων του Παλάου. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην αναπαραγωγή αποικιών κοραλλιών με μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε δύο τύπους θερμικής καταπόνησης: σύντομη, έντονη έκθεση και λιγότερο έντονη, μακροχρόνια έκθεση σε θερμότητα, η οποία είναι χαρακτηριστική των φυσικών θαλάσσιων καύσωνων.

«Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η επιλεκτική αναπαραγωγή είναι εφικτή, αλλά δεν αποτελεί μαγική λύση και χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να μεγιστοποιηθούν τα αποτελέσματά της», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Λίαμ Λακς, μεταδιδακτορικός ερευνητικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ.

Ο επικεφαλής της έρευνας, Δρ. Τζέιμς Γκεστ, καθηγητής οικολογίας στη Σχολή Φυσικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Νιούκαστλ, εξήγησε ότι «τα ευρήματα δείχνουν ότι η επιλεκτική αναπαραγωγή θα μπορούσε να αποτελέσει ένα βιώσιμο εργαλείο για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας του πληθυσμού των κοραλλιών».

Ωστόσο, υπάρχουν ακόμη πολλές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν, πρόσθεσε. Για παράδειγμα, οι ερευνητές θα πρέπει να υπολογίσουν πόσα κοράλλια πρέπει να μεταφυτεύσουν ώστε να ωφεληθούν οι άγριοι πληθυσμοί και να βρούν έναν τρόπο ώστε να μη μειωθούν τα επιλεγμένα χαρακτηριστικά των κοραλλιών μόλις μεταφυτευτούν στο φυσικό τους περιβάλλον.

«Δεδομένων των μέτριων επιπέδων βελτίωσης που πέτυχαμε σε αυτή τη μελέτη, η αποτελεσματικότητα τέτοιων παρεμβάσεων θα εξαρτηθεί επίσης από την επείγουσα δράση για το κλίμα» τόνισε ο ερευνητής.

Επιτυχής δοκιμή αναπαραγωγής

Η επιλεκτική αναπαραγωγή εφαρμόζεται εδώ και χιλιάδες χρόνια για την παραγωγή ζώων και φυτών με επιθυμητά χαρακτηριστικά. Τώρα εξετάζεται ως εργαλείο για τη διατήρηση της φύσης, ιδίως για τους κοραλλιογενείς υφάλους. Αυτά τα θαλάσσια οικοσυστήματα πλήττονται περισσότερο από τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, καθώς τα κοράλλια που δημιουργούν υφάλους είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στα θαλάσσια κύματα καύσωνα. Αυτά μπορούν να προκαλέσουν μαζική λεύκανση και θνησιμότητα των κοραλλιών, γεγονός που έχει ήδη οδηγήσει σε σημαντική μείωση των υφάλων σε παγκόσμιο επίπεδο.

Οι εμπειρογνώμονες διεξήγαγαν δοκιμές επιλεκτικής αναπαραγωγής για δύο διαφορετικά χαρακτηριστικά, είτε την ανοχή σε σύντομη έντονη έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία (10 ημέρες με +3,5 βαθμούς Κελσίου) είτε σε λιγότερο έντονη αλλά μακροχρόνια έκθεση (1 μήνας με +2,5 βαθμούς Κελσίου).

Η ομάδα διαπίστωσε ότι η επιλογή των αποικιών των γονέων για υψηλή και όχι χαμηλή ανοχή στην υψηλή θερμοκρασία αύξησε την ανοχή των ενήλικων απογόνων και στις δυο συνθήκες. Η ανοχή τους θα μπορούσε θεωρητικά να ενισχυθεί κατά περίπου 1 βαθμό Κελσίου /εβδομάδα μέσα σε μία γενιά. Ωστόσο, αυτό το επίπεδο ενίσχυσης είναι πιθανότατα ανεπαρκές για να συμβαδίσει με τη συνεχή αύξηση της θερμοκρασίας.

Επόμενα βήματα

Η επιλεκτική αναπαραγωγή δεν έδειξε να ενισχύει την ικανότητα των απογόνων να επιβιώνουν στη μακροχρόνια έκθεση στη θερμική καταπόνηση. Αυτό θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις, καθώς οι επεμβάσεις θα ωφελούνταν από φτηνές και γρήγορες δοκιμές που μπορούν να εντοπίσουν αποτελεσματικά αποικίες ανθεκτικές στη θερμότητα για αναπαραγωγή. Ωστόσο, εάν αυτές οι δοκιμές δεν προβλέπουν την επιβίωση των ενήλικων αποικιών σε φυσικούς θαλάσσιους καύσωνες, αυτό αποτελεί σοβαρή πρόκληση για διαχειριστικές παρεμβάσεις.

Η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Αδριάνα Ουμάνες, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο Coralassist Lab, τόνισε ότι «απομένει αρκετή δουλειά πριν από την επιτυχή εφαρμογή της επιλεκτικής αναπαραγωγής. Χρειάζεται βαθύτερη κατανόηση για να επιλέξουμε τα χαρακτηριστικά που αποτελούν προτεραιότητα και πώς συσχετίζονται γενετικά».

Οι συγγραφείς δήλωσαν πως η μελέτη τους αποτελεί μια σημαντική απόδειξη της έννοιας: η επιλεκτική αναπαραγωγή κοραλλιών για την επιβίωσή τους σε συνθήκες καύσωνα είναι δυνατή. Σημείωσαν, ωστόσο, ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη προκειμένου να κατανοήσουν πώς να θέσουν σε λειτουργία τις παρεμβάσεις αναπαραγωγής και να μεγιστοποιήσουν τα αποτελέσματά της, ώστε να συμβαδίσουν με τα χαμηλότερα επίπεδα θερμοκρασιών που μπορούν να επιτευχθούν με την ταυτόχρονη δράση για το κλίμα.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Communications».

ΠΗΓΗ: Phys