Czy da się ocalić rafy koralowe?

Gorące oceany i morza zabijają koralowce w szybkim tempie. W kwietniu tego roku naukowcy zakomunikowali, że na Ziemi trwa czwarty epizod globalnego blaknięcia raf – to już drugi taki kryzys w tej dekadzie. Komunikat opublikowały National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) oraz International Coral Reef Initiative.

Koralowce, choć podobne do roślin, są zwierzętami, a ich wspaniałe, żywe barwy pochodzą od mikroorganizmów, które w nich żyją, oferując rozmaite usługi. Część symbiontów produkuje cukry, wykorzystując fotosyntezę, część dostarcza inne składniki pokarmowe. Niektóre chronią zdrowie koralowców. Te jednak, jeśli stają się zestresowane, pozbywają się swoich symbiontów – na własną zgubę.

Koralowce mogą stracić barwę z różnych przyczyn, ale obecnie dzieje się tak głównie z powodu zbyt wysokich temperatur. W zeszłym i tym roku temperatura wód powierzchniowych wielu akwenów morskich osiąga rekordowe wartości, co dla koralowców oznacza katastrofę. Latem 2023 roku masowe blaknięcie obserwowano m.in. na Morzu Karaibskim, wzdłuż archipelagu Florida Keys oraz we wschodniej części północnego Pacyfiku. Podczas ostatniego lata na półkuli południowej kolory straciła w wielu miejscach Wielka Rafa Barierowa. Na początku tego roku naukowcy ostrzegli, że ten sam proces może zachodzić na Oceanie Indyjskim oraz w morzach na północ od Australii.

„Scientific American” rozmawiał z Terrym Hughesem, biologiem morskim z James Cook University w Australii, na temat kryzysu globalnego blaknięcia i przyszłości raf koralowych na Ziemi.

Przedstawiamy zredagowany zapis tej rozmowy.

Dlaczego koralowce tracą barwę?
Rozległe epizody blaknięcia raf koralowych obejmujące cały glob lub wiele dużych akwenów są spowodowane wzrostem temperatury wody wywołane ocieplaniem klimatu przez ludzi, głównie poprzez spalanie paliw kopalnych i wylesienia. Na Ziemi nie ma drugiego zjawiska o takiej skali. Nie można przed nim uciec. Epizody blaknięcia powtarzają się u koralowców na całym globie, nawet tych z najbardziej dziewiczych raf.

Utrata barwy to tylko jedna z wielu reakcji na stres obserwowanych u koralowców. Czasami kryzys jest tak szybki, że blaknięcie nie zdąży wystąpić. Koralowce po prostu giną w wyniku stresu cieplnego – dosłownie się gotują. Widzieliśmy to latem 2023 roku na Florida Keys oraz w całym regionie Karaibów, gdzie temperatury wody pobiły wszelkie rekordy z okresu pomiarów.

Widzimy też inne zjawisko, kiedy rafa staje się nienaturalnie kolorowa; dosłownie się świeci. Odpowiada za to białko wytwarzane przez koralowce, które w ten sposób podejmują desperacką próbę pozostania przy życiu. Białko działa trochę jak krem przeciwsłoneczny, ale nie jest bardzo skuteczne jako ochrona przed rekordowymi temperaturami. Takie jarzące się koralowce zwykle giną w ciągu tygodnia lub dwóch.

Ponieważ blaknięcie nie zabija wprost koralowców, czy niektóre z nich mogą przetrwać?
To niemożliwe, by wszystkie koralowce, które utraciły barwy, wyszły cało z takiego dołka. Blaknięcie nie zawsze zabija, ale jednak dzieje się tak bardzo często. Im większa jest utrata barw i im dłużej ona trwa, tym większe ryzyko śmierci. Epizod masowego blaknięcia to z definicji epizod masowego umierania. Fakt jest taki, że tracimy dosłownie miliardy koralowców na całym świecie.

Jak naukowcy przeprowadzają ocenę intensywności blaknięcia?
Są dwa sposoby. Pierwszy to bezpośrednia obserwacja w terenie, drugi, pośredni, polega na wykorzystaniu danych satelitarnych. Tę metodę stosuje NOAA. Z satelitów możemy dowiedzieć się, jak gorąca była woda i przez jak długi czas. Mówimy o stresie termicznym akumulującym się przez całe lato. Poziom tego stresu zmierzony z orbity pośrednio informuje nas o intensywności blaknięcia. Dobrze jest jednak zweryfikować uzyskany wynik danymi pozyskanymi podczas rekonesansów podwodnych lub lotniczych.

Trzykrotnie badałem z powietrza Wielką Rafę Barierową. Potrzeba około ośmiu dni na oblecenie małym samolotem lub helikopterem około tysiąca raf i określenie skali blaknięcia. Na tej podstawie przygotowujemy mapę całej Wielkiej Rafy Barierowej, pokazując na niej strefy zagrożone. Na mapie z tego roku znajduje się mnóstwo czerwonych kropek [wskazujących blaknięcie] i bardzo mało zielonych oznaczających rafę w dobrej kondycji. W tym roku aż 75% powierzchni Wielkiej Rafy Barierowej straciło barwy. To gigantyczny obszar, rozmiarów Japonii albo Włoch. Dla mnie te 75% było szokiem. Pamiętajmy, że to już piąty epizod blaknięcia rafy w ciągu ośmiu lat.

Niedługo wybieram się do południowej części Wielkiej Rafy Barierowej. Badania prowadzę tam od 1985 roku i muszę powiedzieć, że bardzo boję się tego, co zobaczę. Tamtejsze rafy doświadczyły rekordowego stresu termicznego. Wiemy już, że 80% tamtejszych koralowców straciło barwy. Obawiam się, że większość już nie żyje lub właśnie teraz umiera.

Kiedy przelatujemy nad zdrową, kolorową rafą, cieszymy się jak dzieci. Kiedy w ciągu dnia oglądasz z powietrza, powiedzmy, dwieście miejsc i w żadnym z nich koralowce nie są w dobrym stanie, jest to cholernie dołujące doświadczenie. Konfrontujesz się z zagładą. Jednak tylko tak można ocenić stan dużej rafy. Tragiczne jest to, że na Morzu Karaibskim, a szczególnie na Florida Keys, nie da się wykonać oceny z powietrza, bo tak niewiele raf tam pozostało.

Jakie były tegoroczne prognozy na lato dla koralowców z półkuli północnej?
W przypadku raf koralowych rekordowe były również zimowe temperatury. I to na całym świecie. Nie powodowały blaknięcia, ale kiedy zima jest bardzo ciepła, wówczas już na początku sezonu letniego akwen znajduje się w połowie drogi do stanu kryzysowego. Widzieliśmy to w latach 2016 i 2017 roku na Wielkiej Rafie Barierowej, kiedy blaknięcia następowały jedno po drugim w ciągu dwóch kolejnych sezonów letnich.

Ci, którzy zajmują się modelowaniem klimatu, mówią nam, że coś takiego stanie się normą do połowy XXI wieku; oczywiście ostateczny efekt zależeć będzie od wielkości emisji gazów cieplarnianych. Tak czy inaczej, niepokojące w tych przwidywaniach i obserwacjach jest to, że skraca się czas pomiędzy kolejnymi blaknięciami. Długość trwania tej pauzy ma kluczowe znaczenie dla regeneracji koralowców. Szczególnie te, które rosną szybko i łatwo się regenerują, mogą całkowicie się odbudować, jeśli dostaną więcej czasu.

Czy to znaczy, że koralowce się zregenerują?
Niektórzy rozumieją przez to odzyskanie koloru przez rafy, które wyblakły – to regeneracja fizjologiczna, na którą potrzeba od czterech do sześciu miesięcy. Z kolei regeneracja ekologiczna oznacza, że miejsce martwych koralowców zajmują nowe, najlepiej należące do tego samego gatunku i mające te same rozmiary. Kiedy umiera 50- lub 100-letnia rafa, potrzeba tyle samo czasu, by ją zastąpić. Tyle że my tyle czasu nie mamy.

Można powiedzieć, że rafy na świecie znalazły się na szachownicy. Jedne miały więcej szczęścia i nie doświadczyły ani razu blaknięcia przez pięć lub 10 lat. Innym tak dobrze się nie wiodło i w ciągu ostatniej dekady traciły barwę kilka razy, co pogorszyło ich kondycję i perspektywy na przyszłość.

Ta przeszłość – lepsza lub gorsza – wpłynęła na obecny stan raf oraz zmieniała ich skład gatunkowy. Wciąż dokładnie nie wiemy, a to ważna wiedza, w jaki sposób blaknięcia już zmieniły skład gatunkowy korali na poszczególnych rafach. Zmiana bierze się stąd, że poszczególne gatunki mają różną tolerancję na stres cieplny. Te bardziej odporne efektywniej się rozmnażają i mają więcej potomstwa.

Olbrzymia skala ostatniego epizodu blaknięcia Wielkiej Rafy Barierowej, jak na ironię, wynika stąd, że wiele raf szybko powróciło do zdrowia po poprzednim kryzysie. Rzecz w tym, że te najszybsze koralowce należą także do najmniej odpornych na gorąco. Trochę jest to podobne do pożarów lasów, po których najszybciej odbijają łatwopalne trawy, co czyni cały ekosystem wrażliwszym na susze i ogień. Dokładnie to samo dzieje się teraz z rafami na świecie.

Zmiana składu genetycznego koralowców to zmiana całej ekologii raf. A one z kolei tworzą krytycznie ważne siedlisko życia dla olbrzymiej liczby gatunków i skorupiaków – całej tej wspaniałej bioróżnorodności, której rafy są symbolem. Jeśli jednak tracimy część gatunków koralowców, jak to się dzieje teraz, zmianie ulega cały ekosystem. Jakbyśmy mieli równikową puszczę, ale bez typowych dla niej gatunków drzew.

Co powinniśmy zrobić, by koralowce pozostały na długo?
Na to pytanie jest tylko jedna odpowiedź: musimy ustabilizować temperatury. Nie powinniśmy przekroczyć progu 1,5–2°C globalnego ocieplenia. Każdy dziesiąta część stopnia za dużo przekłada się na większą liczbę koralowców uśmierconych przez rozgrzany klimat.

Czy podejmowane obecnie próby przywrócenia raf koralowych mogą pomóc, czy to fałszywy trop?
Jeden z niekorzystnych aspektów obecnego ocieplenia polega na tym, że udaremnia ono wszelkie próby odtworzenia raf koralowych. Na Florydzie hodowle młodych koralowców dosłownie się ugotowały. Część z nich uratowano, przenosząc do akwarium, ale to krótkotrwałe rozwiązanie. To samo widzimy na Wielkiej Rafie Barierowej, gdzie wiele takich interwencji zakończyło się niepowodzeniem. Dopóki temperatury wody rosną, przenoszenie koralowców ze sztucznych hodowli do mórz będzie dla nich wyrokiem śmierci.

Optymizmem napawa to, że takie próby można przeprowadzać na niewielką skalę, ale są one dosyć pracochłonne, kosztowne i niechybnie okażą się porażką, gdy tylko wystąpi następny epizod intensywnego blaknięcia. Nie powinniśmy się oszukiwać: nie ocalimy raf koralowych na Ziemi, kolonizując parę hektarów dna morskiego osobnikami przeniesionymi z hodowli.

Co będzie dalej z koralowcami?
Nie możemy ich skazać na zagładę. Są zbyt cenne, byśmy mogli je stracić. Jednak restytucja to nie jest droga ich ocalenia. Jedyny sposób to ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, co jest oczywiście znacznie trudniejsze.

***

Meghan Bartels jest starszą redaktorką „Scientific American”. Poza tym publikowała m.in. w „Audubon”, „Nautilus”, „Astronomy” i „Smithsonian”.