Хеликон
Кутузовский проспект, 88 121374 Россия, Москва
+7 (499) 705-50-50, +7 (499) 705-50-50, mail@helicon.ru

11

мар '22

Почему исчезают коралловые рифы?


Коралловые рифы – одна из наиболее богатых различными видами живых организмов экосистема. Этот удивительный по красоте подводный мир формировался в течение сотен тысяч и миллионов лет1. Однако по оценкам ученых 20% коралловых рифов уже полностью исчезли с нашей планеты, а к 2040 году этот процент может достигнуть 70-90%2. Почему умирают коралловые рифы и можно ли как-то остановить этот процесс?

Главными рифостроителями морских шельфов являются коралловые полипы. Известковые скелеты отмерших полипов (кораллы) и живые полипы – основной строительный материал и дом для сотен тысяч видов живых организмов. Но сегодня полипы умирают, и коралловые рифы умирают вместе с ними (Рис. 1).

Рис.1. Коралловый риф и его обитатели. Источник>>


Чем гибель коралловых сообществ грозит планете? Помимо последствий исчезновения с лица Земли миллионов видов живых организмов, обитающих на рифе или связанных с рифовыми обитателями пищевыми цепями, гибель коралловых рифов – потенциальная глобальная социально-экономическая проблема. Около 40% людей населяют территории близ океана3: рифы защищают людей от штормов, морские организмы служат сырьем для изготовления пищевой и медицинской продукции, приносят местным предприятиям сферы туризма огромный доход. Вымирание коралловых рифов – экологическая катастрофа, требующая первоочередного внимания.

Множество факторов вносят разрушающий вклад в гибель коралловых полипов. Однако, безусловно, ключевые факторы – антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека. Остановимся более подробно на некоторых из них.


1. Глобальное потепление

Средняя температура Земли постепенно повышается. Хотя эти изменения кажутся небольшими, для большинства коралловых полипов они губительны. Коралловые полипы относятся к стенобионтным организмам – тем, которые способны существовать только в относительно постоянных условиях среды. Изменение температуры воды вызывает выселение из полипов одноклеточных водорослей, которые живут в симбиозе с коралловыми полипами (Рис. 2). Симбиотические водоросли снабжают полипы кислородом и значительной частью органических веществ, а также придают характерную яркую окраску. Без водорослей коралловые полипы обесцвечиваются и, если условия не улучшаются, вскоре погибают4,5. Согласно прогнозам климатической модели, потепление климата всего на 1.5°C станет катастрофическим для полипов – оно вызовет исчезновение 70-90% коралловых рифов, и произойти это может весьма скоро6.

Рис.2. Большинство современных коралловых полипов живет в симбиозе с зооксантеллами – одноклеточными водорослями. Зооксантеллы располагаются прямо в теле полипа. Источник>>


Ученые, однако, показали, что разные виды и даже особи коралловых полипов отличаются по своей чувствительности к температурным изменениям. Это обусловлено генетическими факторами5. Устойчивость к высоким температурам определяется совокупностью ряда генов, каждый из которых в отдельности вносит очень небольшой вклад в температурную устойчивость. И, хотя, как отмечают авторы исследования, генетический анализ не способен спасти коралловые рифы от исчезновения, полигенная оценка может помочь в определении наиболее уязвимых рифов или в подборе образцов коралловых полипов, наиболее чувствительных к перепадам температур, для искусственного выращивания.

2. Загрязнение воды

Другой немаловажный фактор гибели коралловых полипов – загрязнение мирового океана. Один из источников загрязнения – нефть, которая попадает в океан, например, в результате аварийных разливов. Одна из наиболее масштабных аварий произошла в Мексиканском заливе в 2010 году. Со временем нефтяное пятно оседает на поверхности полипов и затрудняет доступ кислорода, приводя к их гибели.

Ещё один источник загрязнения воды – органические продукты. Воды прибрежных зон, где живет местное население и отдыхают туристы, богаты органическими веществами. Избыток органики неизбежно ведет к бурному росту числа микроорганизмов, для которых органические молекулы являются источником пищи. Вместе с органикой они поглощают кислород и выделяют органические кислоты. Закисленная вода и недостаток кислорода создают смертельные для коралловых полипов условия7.

Безусловно, токсичных веществ, растворенных в воде и негативно влияющих на коралловые полипы, значительно больше. Наиболее агрессивные из них, такие как тяжелые металлы, вызывают повреждения ДНК и мутации, нарушают ключевые клеточные процессы — репликацию ДНК и синтез белка, препятствуют нормальному делению клеток кораллового полипа, его росту, размножению и ведут к гибели8.

3. Кремы для защиты от солнца

Как ни удивительно, одним из наиболее губительных факторов для коралловых полипов является обычный солнцезащитный крем. Все дело в том, что продукция большинства производителей таких кремов содержит крайне токсичные для полипов вещества (оксибензон, октиноксат, оксид цинка и другие). Частицы крема попадают в океан как от купающихся людей, так и через сточные воды и абсорбируются коралловыми полипами. Поглощенные частицы вызывают обесцвечивание (Рис. 3), повреждение ДНК и разрушение клеточных мембран, препятствуют росту и размножению5. Кроме того, вред веществ в составе солнцезащитного крема может также вызвать рост количества вирусов в морской воде и, как следствие, инфицирование симбионтов и гибель полипов9,10.

Рис.3. Обесцвечивание коралловых полипов. Слева ( источник>>) – нормальные полипы, справа ( источник>>) – обесцвеченные: после выселения симбиотических водорослей.


Хотя во многом коралловые рифы гибнут именно из-за деятельности человека, в наших же силах сохранить эти хрупкие подводные системы. С этой целью объединились ученые и экологи со всего мира.


Немаловажными шагами в этой борьбе являются просветительская деятельность вместе с ответной реакцией со стороны отдельных государств. Так, в 2018 году на Гавайях был принят закон, запрещающий продажу солнцезащитных кремов, которые содержат вредные для обитателей коралловых рифов вещества. Однако важнейшей для сохранения коралловых рифов мерой по-прежнему остается сдерживание потепления климата. Будут ли предпринятые меры достаточно эффективными, чтобы сохранить коралловые рифы – зависит только от нас.



Литература

1. How Do Coral Reefs Form? National Ocean Service.

2. Sevilla et al. The Ocean: Life Below Water and Why it Matters. United Nations, 2020.

3. Rosa W. A New Era in Global Health. Goal 14. Conserve and Sustainably Use the Oceans, Seas, and Marine Resources for Sustainable Development. 2017.

4. Corinaldesi et al. Impact of inorganic UV filters contained in sunscreen products on tropical stony corals (Acropora spp.). Science of The Total Environment, 2018.

5. Fuller et al. Population genetics of the coral Acropora millepora: Toward genomic prediction of bleaching. Science, 2020.

6. Hoegh-Guldberg et al. Impacts of 1.5°C of Global Warming on Natural and Human Systems. WMO, 2018.

7. Weber et al. Mechanisms of damage to corals exposed to sedimentation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012.

8. Nalley et al. Water quality thresholds for coastal contaminant impacts on corals: A systematic review and meta-analysis. Science of The Total Environment, 2021.

9. Raffa et al. Sunscreen bans: Coral reefs and skin cancer. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics, 2019.

10. Danovaro et al. Sunscreens cause coral bleaching by promoting viral infections. Environmental health perspectives, 2008.


Возврат к списку

Подпишитесь и получайте дополнительные скидки