Niedoceniana rafa

NURK KELP

Koralowce Australii trafiają na pierwsze strony gazet, ale rafy umiarkowanej zdominowane przez wodorosty są co najmniej równie ważne i zagrożone. Teraz w końcu skupiono się na renowacji, na jaką zasługują” – mówi STEPHANIE STONE. Fotografia autorstwa JUSTINA GILLIGANA

Przeczytaj także: Zabójca jeżowców atakuje Morze Czerwone

Niebo jest nieskazitelnie błękitne, powietrze ciężkie od ostrego zapachu soli i ryb oraz czegoś lekko zgniłego, a wodorosty są niemal dosłownie wszędzie.

Tworzy grube, śliskie koce nad skalistym brzegiem. Wisi na ospałych pyskach krów wypuszczonych na wolność, by pasły się na pożywnych rozbitkach.

Wylewa się z przyczep ciągniętych przez kelpie – miejscowych, którzy zbierają wyrzucone wodorosty i sprzedają je do znajdującego się na wyspie zakładu przetwórstwa wodorostów w celu przetworzenia na paszę, nawozy oraz składniki żywności i kosmetyków.

W mieście algi brunatne wypełniają alejki sklepu Kelp Craft, gdzie wykonano z nich koniki morskie, zachwaszczone smoki morskie i inne dekoracyjne dekoracje ścienne.

Artystka i długoletnia mieszkanka Caroline Kininmonth wykorzystuje nawet falbany do tworzenia designerskich sukienek do instalacji lalek Barbie. Tutaj, na King Island, u północno-zachodniego wybrzeża Tasmanii, wodorosty bycze są tak wszechobecne, że trudno wyobrazić sobie przyszłość, w której mogłyby nie istnieć.

Jednak perspektywy dla lasów wodorostów w regionie nie są jasne.

Kelp do prawidłowego rozwoju potrzebuje chłodnych, bogatych w składniki odżywcze wód, więc jego reakcja na ocieplające się morza zwykle nie jest różowa. Długotrwałe narażenie na wyższe temperatury osłabia wodorosty, spowalnia tempo ich wzrostu i utrudnia ich zdolność do rozmnażania.

Kiedy burze atakują zagrożone wodorosty, długie liny glonów są często zrywane z dna oceanu. Oprócz tych bezpośrednich skutków ocieplenie oceanów umożliwia nowym roślinożercom, w tym rybom tropikalnym i jeżowcom, przemieszczanie się na tereny porośnięte wodorostami.

W niektórych przypadkach – zwłaszcza na obszarach, gdzie ich naturalne drapieżniki były łowione lub zbyt intensywnie polowano – ci najeźdźcy mogą w ciągu miesięcy wycinać duże połacie lasu wodorostów.

W zeszłym roku zespół naukowców kierowany przez dr Thomasa Wernberga z Uniwersytetu Australii Zachodniej opublikował badanie przewidujące reakcję na przyszłe scenariusze klimatyczne dla 15 najpospolitszych gatunków wodorostów i innych wodorostów występujących w Wielkiej Rafie Południowej, czyli GSR, o powierzchni 27,413 XNUMX mXNUMX. pasmo mil australijskiego wybrzeża zdominowanego przez wodorosty, rozciągające się od Brisbane wokół Tasmanii po Kalbarri.

„Nawet w najbardziej optymistycznym scenariuszu przewiduje się, że do 30 r. gatunki te stracą 100–2100% swojego obecnego obszaru z powodu ocieplenia oceanów” – mówi Wernberg.

Na Tasmanii, gdzie ocieplenie oceanów postępuje około cztery razy szybciej niż średnia światowa, sytuacja jest już tragiczna. Ocieplenie wód wzdłuż tych wybrzeży mocno ucierpiało na kilku gatunkach wodorostów, ale najbardziej ucierpiały wodorosty olbrzymie (Macrocystis pyrifera).

W ciągu ostatnich 75 lat gatunek zniknął z 95% swojego dawnego zasięgu we wschodniej Tasmanii.

Ten dramatyczny spadek zostało po raz pierwszy udokumentowane przez ekologa morskiego Craiga Johnsona z Uniwersytetu Tasmanii, który porównał zdjęcia lotnicze wykonane od lat czterdziestych XX wieku do 1940 roku, aby śledzić zasięg kurczenia się gatunku.

Jednak od dziesięcioleci dyskutuje o tym wielu mieszkańców zamieszkujących przybrzeżne rafy wyspy.

Johnson słyszał niezliczone historie od rybaków, którzy twierdzą, że podwodne lasy były kiedyś tak gęste, że musieli wycinać kanały w gęstych matach, aby uniknąć zanieczyszczania śrub napędowych.

Teraz, jego zdaniem, ta „kultowa i bardzo ważna społeczność morska przybrzeżna w zasadzie zniknęła z dużej części wschodniego wybrzeża Tasmanii”.

Chcąc chronić nieliczne pozostałe w kraju drzewostany wodorostów, rząd australijski w 2012 roku umieścił gigantyczne lasy wodorostów na liście zagrożonych zbiorowisk morskich – jest to pierwsze w swoim rodzaju oznaczenie, którego nie otrzymały jeszcze słynące z trudności rafy koralowe w kraju.

Dla podwodnego fotografa Justina Gilligana, który dorastał na północ od Sydney i nauczył się nurkować w ekosystemach GSR zdominowanych przez wodorosty, gigantyczne lasy wodorostów mają w sobie szczególny rodzaj magii.

„Pływasz przez te kołyszące się lasy z gigantycznymi łodygami fasoli, a ponieważ na powierzchni wody znajduje się tak duży, pływający baldachim, podszycie jest właściwie całkiem otwarte” – mówi Gilligan. „Możesz eksplorować w 3D i wspinać się między liście, a to ten mroczny, nastrojowy, mroczny świat pełen niezwykłych stworzeń”.

Gilligan po raz pierwszy zetknął się z gigantycznym lasem wodorostów nieco ponad dziesięć lat temu u wybrzeży Eaglehawk Neck w południowej Tasmanii. Mówi, że w tamtych czasach w pobliżu miasta znajdowało się kilka zdrowych, olbrzymich lasów wodorostów, a komercyjny operator nurkowy Mick Barron regularnie zabierał turystów, aby je zobaczyć.

Dziś tych lasów już nie ma. Aby sfotografować gigantyczne wodorosty na potrzeby tej historii, Gilligan musiał udać się na południowy kraniec Tasmanii i wsiąść na łódź pilotowaną przez komercyjnego nurka uchowców.

Tam, na wodach zbyt odległych, aby wspierać ekoturystykę, znalazł się sam i oczarowany jednymi z ostatnich gigantycznych lasów wodorostów w Australii.

Od bogatego lasu olbrzymich wodorostów 25 lat temu po karłowate plony dzisiaj, GSR u wschodniej Tasmanii przeszedł niepokojącą transformację w odpowiedzi na zmiany klimatyczne.

Nieliczne obszary, które pozostały, zapewniają żywność, schronienie i tereny lęgowe dla różnorodnych – i ważnych gospodarczo – gatunków.

GSR, jakkolwiek rozległy, to klasyczny ukryty skarb. Przynosząca ponad 7 miliardów dolarów australijskich rocznie z samego rybołówstwa i turystyki i znajdująca się w niewielkiej odległości od około 70% Australijczyków, można by pomyśleć, że jej sława dorównuje sławie Wielkiej Rafy Koralowej.

Jednak dla większości pozostaje w dużej mierze poza zasięgiem wzroku i umysłu. Dopóki multidyscyplinarny zespół naukowców, w tym Craig Johnson, nie opublikował w 2016 roku artykułu, w którym argumentował za jego uznaniem, GSR nie miał nawet nazwy.

Względna niejasność i niedocenianie rafy wynika prawdopodobnie, przynajmniej częściowo, z niedocenianych cech organizmów ją definiujących: wodorostów i innych wodorostów.

To jest substancja, która zanieczyszcza śmigła i publiczne plaże, która owija się wokół twoich kończyn, jeśli jesteś na tyle wytrzymały, aby pływać w lodowatej wodzie, w której się znajduje.

W przeciwieństwie do swoich psychodelicznie zabarwionych koralowców na północy, większość wodorostów – jest ich tysiące – są zielone i brązowe, a czasami odważne, rdzawoczerwone.

Wielu ich współmieszkańców jest ubranych odpowiednio. Jednak pomimo skromnego wyglądu, dyskontowanie i niedocenianie wodorostów oraz złożonych i ważnych ekosystemów, które wspierają, byłoby – było – poważnym błędem.

Kelp i inne wodorosty nie są roślinami. Są to makroalgi, wrzucone do tej samej grupy taksonomicznej, która obejmuje ameby i śluzowce, ale porównania są nieuniknione.

Podobnie jak rośliny, dokonują fotosyntezy.

Mają struktury przypominające liście, zwane ostrzami, które wychwytują światło słoneczne i przekształcają je w możliwe do magazynowania węglowodany.

Struktury przypominające korzenie, zwane uchwytami, zakotwiczają je na dnie. Struktury przypominające łodygi, zwane trzonami, niosą swoje ostrza w stronę słońca, a w przypadku olbrzymich wodorostów rosną w zdumiewającym tempie 27 cm dziennie.

I podobnie jak proste rośliny, takie jak paprocie, wodorosty rozmnażają się poprzez uwalnianie zarodników do otoczenia.

Chociaż podobieństwo fizjologiczne jest godne uwagi, podobieństwa funkcjonalne między wodorostami i roślinami są znacznie ważniejsze.

Podobnie jak drzewa w lesie deszczowym, wodorosty są podstawą ich świata, mówi Adriana Vergés, ekolog morski na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii.

„Wspierają całe społeczności ekologiczne” – wyjaśnia. „Dotyczy to setek gatunków, które dzięki tym wodorostam znajdują schronienie, pożywienie i siedlisko”.

Wśród wielu mieszkańców GSR są nieziemskie zwierzęta, takie jak gigantyczne mątwy i zarośnięte smoki morskie, które przyciągają płetwonurków z całego świata.

Zagrożone gatunki, takie jak żarłacz szary i handfish plamisty, również są domem dla podwodnych lasów rafy.

Nie mniej ważne są gatunki ważne gospodarczo, w tym homary skalne i uchowce – bezkręgowce, które wspierają dwa najważniejsze łowiska Australii, których łączna wartość wynosi około 357 milionów dolarów rocznie. Dla naukowców takich jak Vergés i Johnson, którzy spędzili dziesięciolecia na badaniu wodorostów i ich zaniku, wartość tych ekosystemów jest niezaprzeczalna.

Część tej wartości ma charakter ekonomiczny, ale znaczna część nieodłącznej wartości GSR leży w zdumiewającej różnorodności gatunków, które obsługuje.

Duża część tej różnorodności jest wyjątkowa. Według artykułu z 2016 r., w którym argumentowano za uznaniem i ochroną rafy, 30–60% jej gatunków nie występuje nigdzie indziej na Ziemi.

Autorzy napisali, że izolacja geograficzna – ten sam czynnik, który dał początek ssakom torbaczom – jest częściowo odpowiedzialny za obfitość unikalnych organizmów w GSR.

Podobnie jak warunki geologiczne i klimatyczne regionu – czynniki środowiskowe, które pozostały tu wyjątkowo stabilne przez 50 milionów lat przed rewolucją przemysłową.

Rozpoczął się ich dzień pracy kilka godzin przed wschodem słońca. Gdy gęste, obejmujące ocean warstwy zimnej mgły pełzały nad dokami w Zatoce Piratów na Tasmanii, Simon Wally i Shane Bloomfield założyli odzież przeciwdeszczową, która nie wyschła całkowicie od poprzednich dni, i załadowali na łódź dobrze używany sprzęt.

Gdy wyruszyli sprawdzić pułapki na homary, które zarzucili poprzedniego popołudnia, niebo i woda były wciąż atramentowe, a wzburzona fala zdawała się spychać ich z powrotem na brzeg.

Ale kiedy słońce w końcu wzeszło, rzucając ciepły blask na nierówne, dziewiczo zalesione klify otaczające zatokę, scena szybko stała się mniej ponura. „To piękne miejsce na przebudzenie” – mówi Gilligan.

Chociaż Zatoka Piratów jest niemal niemożliwie malownicza powyżej i poniżej linii wodnej, jej głębiny są coraz bardziej niespokojne. Kiedy Wally i Bloomfield zaczęli wyciągać garnki, znaleźli skulone w środku homary z południa, choć było ich mniej, niż się spodziewali, i były mniejsze.

Jednak w pułapkach znalazło się także kilka homarów skalnych, gatunku ciepłowodnego, który nigdy nie zapuszczał się na południową Tasmanię. Ich połów był migawką zmieniającego się łowiska.

Badanie przeprowadzone w 2015 roku przez naukowców z Uniwersytetu Tasmanii ujawniło, że larwy homarca skalnego osiągają znacznie większy sukces osadniczy i niższy wskaźnik drapieżnictwa, gdy lądują w lasach wodorostów, a nie na jałowym siedlisku.

Nic dziwnego, że homary rodzime na Tasmanii stały się mniej liczne wraz z zniknięciem lasów wodorostów. I chociaż cieplejsze wody umożliwiły przedostanie się do tego regionu homarów skalnych ze wschodu, gatunek ten radzi sobie również w zdegradowanych siedliskach.

Połowy homarów skalnych nie są jedyną branżą cierpiącą w obliczu ocieplenia oceanów. W ostatnich dziesięcioleciach zmiany klimatyczne jeszcze bardziej dotknęły połowy uchowców w południowej Australii.

Uchowce czarnowargie wystawione na działanie cieplejszych niż zwykle wód mają wyższe tempo metabolizmu i mniejsze niż zwykle zapasy energii, co czyni je mniej odpornymi na stres. Przedłużająca się oceaniczna fala upałów w 2015 i 2016 r. pochłonęła wiele tysięcy uchowców na południowym i południowo-wschodnim wybrzeżu Tasmanii.

Co więcej, w miarę zmniejszania się lasów wodorostów i rozprzestrzeniania się jeżowców żywiących się wodorostami, uchowce zostały uderzone dodatkowym ciosem wywołanym klimatem. Skorupiakom trudniej jest teraz zdobyć pożywienie (ponieważ wodorosty są ich głównym posiłkiem) i nagle konkurencja w zakresie ograniczonej liczby kalorii jest znacznie większa. To konkurs, w którym uchowce rzadko wygrywają.

Doświadczenia terenowe wykazały, że gdy jeżowce długokolcowe przedostają się do lasu wodorostów, uchowce uciekają, szukając schronienia w szczelinach i zakamarkach, gdzie ich zdolność do żerowania jest ograniczona.

Pierwszy z długimi kolcami jeżowca odkryto na Tasmanii w 1978 r. Od tego czasu gatunek ten, który do tarła wymaga temperatury wody co najmniej 12°C, rozmnożył się na Tasmanii i liczy około 20 milionów osobników.

„Ciągła zmiana klimatu sprawiła, że ​​region ten staje się coraz bardziej sprzyjający dla jeżowców długokolcowych” – mówi naukowiec z Uniwersytetu Tasmanii, dr Scott Ling, który w latach 2016 i 2017 kierował szeroko zakrojonymi badaniami mającymi na celu śledzenie rozprzestrzeniania się najeźdźców.

Do czasu zakończenia badań jeżowce zamieniły już około 15% wschodniego wybrzeża Tasmanii w jałowe jałowiska, które nazywa „podwodnymi pustyniami pozbawionymi innego życia morskiego”. Przewiduje, że w przypadku braku jakiejkolwiek interwencji wielkość tych nieużytków podwoi się w ciągu najbliższych dwóch lat, zajmując prawie jedną trzecią linii brzegowej.

Ling i inni testują i wdrażają szeroką gamę strategii łagodzenia jeżowców, aby uniknąć tego niepokojącego wyniku. Ich wysiłki obejmują szeroką gamę działań, od lo-tec (zaangażowanie nurków uchowców i ochotników do ręcznego usuwania jeżowców z lasów wodorostów oraz rozwój połowów ikry jeżowców) po hi-tec (testowanie podwodnego drona, który może autonomicznie wykrywać i niszczyć jeżowce).

Jak na ironię, najbardziej obiecującym narzędziem w ich arsenale może być gatunek walczący z uchowcem czarnowargim: homar południowy. Na Tasmanii duże homary skalne są głównymi drapieżnikami jeżowców długokolcowych i – tam, gdzie ich populacja jest zdrowa – mogą być bardzo skutecznymi strażnikami lasów wodorostów.

Badania terenowe wykazały, że nawet po przybyciu na dany obszar inwazyjnych jeżowców silna populacja langusty skalnej może zapobiec tworzeniu się jałowych zbiorników.

Naukowcy opowiadają się obecnie za niższymi limitami połowów homarów do celów komercyjnych i rekreacyjnych i uruchomili program hodowli w niewoli, mający na celu zwiększenie populacji homarów we wschodniej Tasmanii.

Łącznie wysiłki te mogą dać ostatnim pozostałym gigantycznym lasom wodorostów i cennym łowiskom, które wspierają, szansę na przetrwanie. Jednak podjęcie wyzwania związanego z jeżowcami nie wystarczy, aby wesprzeć ten borykający się z problemami ekosystem.

Oprócz wysiłków na rzecz ochrony wciąż istniejących pozostałości lasów wodorostów naukowcy pracują również nad opracowaniem strategii przywracania jałowych siedlisk w obliczu trwającej zmiany klimatu. Od Sydney po południowy kraniec Tasmanii zaczynają sprowadzać wodorosty i inne gatunki wodorostów z powrotem do zdegradowanych siedlisk.

Cztery lata temu, Craig Johnson i współpracownicy z Uniwersytetu Tasmanii podjęli ambitny wysiłek przeszczepienia zdrowych wodorostów pospolitych na ponad hektar jałowego dna morskiego pomiędzy wyspą Maria a wschodnim kontynentem Tasmanii, pieczołowicie zakotwiczając 500 dojrzałych osobników na 28 płatach sztucznej rafy.

Przez 18 miesięcy monitorowali te kępy, badając wzrost i powodzenie reprodukcji wodorostów oraz dokumentując obecność innych organizmów przyciąganych do ich ręcznie robionego siedliska. Ich odkrycia podkreślają znaczenie wodorostów jako inżyniera ekosystemu i dostarczają ważnych spostrzeżeń dla wszelkich przyszłych wysiłków na dużą skalę mających na celu przywrócenie zdegradowanych siedlisk wodorostów.

W ciągu sześciu tygodni przeszczepione przez zespół grządki wodorostów wypełniły się szeroką gamą zwierząt i innych gatunków glonów.

Podczas nurkowań monitorujących naukowcy często mieli okazję obserwować niezwykłe obserwacje dzikiej przyrody, takie jak interakcja między Maorysami ośmiornica i armia krabów pająków.

„To bardzo przypominało fragment z filmu: «Jeśli to zbudujesz, oni przyjdą»” – mówi dr Cayne Layton, badacz współpracujący z Johnsonem.

Każde pole przeszczepu przyciągało różnorodne gatunki, ale nie wszystkie lasy testowe były równie skuteczne, jeśli chodzi o wspieranie przyszłych pokoleń wodorostów.

„Jedną z najważniejszych rzeczy, których się nauczyliśmy, jest to, że istnieje krytyczny minimalny rozmiar i gęstość plam, które muszą istnieć, aby plamy wodorostów były samowystarczalne” – mówi Layton. „Młode wodorosty walczą o przetrwanie tam, gdzie nie ma wystarczającej ilości dorosłych wodorostów – i uważamy, że dzieje się tak dlatego, że dorosłe wodorosty pomagają zmniejszyć stres środowiskowy, taki jak silne światło i sedymentacja”.

Aby przyszłe wysiłki na rzecz odtwarzania wodorostów były wykonalne i skuteczne, muszą być samowystarczalne. Na podstawie prac nad wodorostami zwyczajnymi naukowcy wiedzą teraz przynajmniej częściowo, czego potrzeba, aby osiągnąć ten cel.

Inne lokalne działania renowacyjne w całej GSR poszerzyły ten zasób wiedzy. Niedaleko Sydney zespół kierowany przez Adrianę Vergés przeszczepił samowystarczalne populacje innego niegdyś licznego, obecnie wymierającego gatunku wodorostów, co nazwała Operacją Crayweed.

Żyzne dorosłe raki, które jej zespół przyczepiły się kilka lat temu do obszarów jałowego dna morskiego, już zniknęły, ale ich potomstwo kwitnie i rozprzestrzenia się, kolonizując nowe tereny.

Podobnie jak Layton i Johnson, Vergés dowiedziała się, że minimalne rozmiary plastrów regeneracyjnych mają kluczowe znaczenie dla powodzenia, częściowo po to, aby jej przeszczepy mogły wytrzymać presję wypasu ze strony roślinożerców, takich jak jeżowce. Warto zauważyć, że nauczyła się także, jak zwiększyć współczynnik reprodukcji raków do poziomu znacznie wyższego niż ten na naturalnych rafach.

„Uważamy, że jeden z powodów, dla których nasze odrestaurowane stanowiska wykazują tak spektakularnie wysoki współczynnik reprodukcji, jest związany z samym procesem odtwarzania” – mówi Vergés. „Wiadomo, że proces wyjmowania wodorostów z wody i utrzymywania ich w suchości przez 1–2 godziny, a następnie ponownego zanurzenia w oceanie stymuluje uwalnianie komórek jajowych i plemników”.

Większość naukowców wskazuje na zanieczyszczenie wody w Sydney w okresie szybkiego rozwoju miasta jako przyczynę spadku liczebności raków na tym obszarze.

W mieście poprawiła się jakość wody, więc Vergés przesadza wodorosty do stosunkowo zdrowego środowiska.

Dalej na południe, gdzie skutki zmian klimatycznych są już odczuwalne – i przewiduje się, że w przyszłości będą szczególnie dotkliwe – naukowcy tacy jak Johnson i Layton nie mają tego luksusu.

Niemożliwa jest zmiana tych warunków klimatycznych w krótkim okresie, mówi Layton, dlatego należy skupić się na przesadzaniu wodorostów, które tolerują cieplejsze wody ubogie w składniki odżywcze.

Uniwersytet Tasmanii i Fundacja Klimatyczna rozpoczęły w listopadzie nową inicjatywę mającą na celu identyfikację i hodowlę osobników olbrzymich wodorostów, które są lepiej przystosowane do ocieplającego się oceanu.

Zespół, w skład którego wchodzą Johnson i Layton, planuje wyhodować te „super wodorosty” na poletkach testowych o powierzchni 100 mXNUMX, ręcznie usuwając wprowadzające się jeżowce, aby ograniczyć ich szkody. Na swoich działkach będą szukać osobników, które wytrzymają przewidywane przyszłe warunki regionu.

Fakt, że 95 proc. gigantycznych lasów wodorostów we wschodniej Tasmanii już zniknęło, co może sprawić, że ich wysiłki okażą się daremne. Ale w pozostałych 5% naukowcy widzą nadzieję.

„Co ciekawe, pozostałe 5% osobników, które są rozproszone wzdłuż wybrzeża jako pojedyncze osobniki wodorostów lub bardzo rzadko w małych skupiskach, wydaje się całkiem zdrowych” – mówi Layton.

„Dlatego jesteśmy optymistami, że uda nam się zidentyfikować i wyhodować genotypy tolerujące ciepłą wodę z tych pozostałości gigantycznych wodorostów i wykorzystać je jako podstawę do skutecznych wysiłków renaturyzacyjnych na szeroką skalę”.

Odwrócenie zmian klimatycznych jest ostatecznym rozwiązaniem większości degradacji, jakiej doświadczają te cenne ekosystemy,

ale innowacyjne podejścia do renowacji mogą przynajmniej kupić im – i nam – cenny czas.

Ta historia pierwotnie ukazał się w www.biograficzne.com, Online magazyn o naturze i zrównoważonym rozwoju w oparciu o technologię California Akademia Nauk.