Коралловые рифы во всем мире стали погибать

Около 15 лет назад коралловые рифы во всем мире стали погибать. Этот процесс можно было легко увидеть: рифы выцветали, теряя свою яркую окраску, живые полипы переставали расти и умирали, рифовые постройки разрушались. Масштабы гибели рифов были катастрофическими: в некоторых местах (например, на Сейшелах) погибло 90% рифов. Австралийские исследователи провели оценку современного состояния рифов в районе Сейшельских островов. Полученные данные они сравнили с характеристиками прошлых лет. Оказалось, что больше половины рифов восстанавливаются. Но не все: внушительная их часть всё же зарастает водорослями. Было подсчитано, что рифы восстанавливаются там, где поглубже, где есть подходящие места для поселения молоди и где до катастрофических событий коралловые рифы были разнообразны и сложны. Дополнительными факторами, оказывающими влияние на состояние коралловых рифов, оказались биогенное загрязнение (чем оно выше, тем больше вероятность зарастания рифов водорослями) и численность растительноядных рыб (их обилие, наоборот, препятствует зарастанию). Новое исследование рисует картину возможной естественной реставрации рифов.

В некоторых районах в середине-конце 90-х годов XX века погибло от 50% до 90% всех рифовых построек. Это происходило и в Карибском бассейне, и в Тихом океане. Вероятной причиной «коралловой катастрофы» в 1998 году считается совпадение по времени двух температурных аномалий в водах мирового океана — сильного Эль-Ниньо и явления Индоокеанского диполя (Indian Ocean Dipole), которое привело к резкому повышению температуры приповерхностной воды на большой площади. «Элементы» уже обращались к теме вымирания рифов, разбирая причины их бедственного состояния: слишком большая биогенная нагрузка, перелов рыбы, потепление и, как следствие, отторжение кораллами своих водорослей-симбионтов.

Собранная Ником Грэмом (Nick Graham) из Центра изучения коралловых рифов при Университете Джеймса Кука команда морских зоологов и экологов из Австралии, Англии и Франции выполнила обобщающее исследование состояния рифов в Индо-Тихоокеанской области, или Индо-Пацифике — тропических водах Индийского океана и западной и центральной части Тихого океана. Эта работа интересна во многих аспектах, как практических, так и теоретических, но прежде всего она показывает, что происходит с рифами после массовой катастрофической гибели кораллов. Вообще, существует большое количество исследований, анализирующих причины рифовой катастрофы, но только в самое последнее время появились работы, показывающие, что же происходит с рифами сейчас, через 15–20 лет после тех событий. Исследование Грэма с коллегами как раз из таких.

Ученые вели наблюдения на рифах Сейшельских островов с 1994 года, когда рифы еще находились в отличном состоянии. В 1998 году, когда кораллы стали выцветать и умирать, в последующие годы, когда разрушилось до 90% рифовых построек, и вплоть до настоящего времени эти наблюдения продолжались. Таким образом, ученые составили динамический портрет рифов до, во время и после катастрофы. В первую очередь ученые обращали внимание на конкуренцию между кораллами и водорослями.

Если коралловая постройка разрушается, то дальнейшая судьба «руин» может быть двоякой: либо там восстанавливается риф, либо всё заселяют макрофиты, которые укореняются на бывших коралловых субстратах. На водорослевых полях кораллы уже не выживают. По-видимому, там уже трудно закрепиться молодым полипам, они не могут конкурировать с водорослями.

Всего исследовали 21 риф. Методика предполагала оценивать состояние каждого рифа по набору 8–16 учетных площадок, размером примерно 7 м в диаметре. На каждой из них единообразно подсчитывались площадь, занятая рифостроителями, водорослями, численность и обилие других обитателей, в том числе разнообразие рыб. Из всех рифов 12 оказались занятыми новыми кораллами. В этих местах в конкуренции за площадь победили они, а не водоросли. Скорость восстановления кораллов на этих 12 рифах в первые 7–8 лет после катастрофической гибели была низкой, затем после 2005 года темпы восстановления быстро увеличились. Это ускорение ученые относят на счет достижения пороговых характеристик пополнения, необходимых для восстановления локальных поселений. Другие 9 рифов постепенно, с постоянной скоростью, зарастали водорослями, в результате чего их облик полностью изменился.

Сравнивая характеристики «успешных» рифов и водорослевых поселений, ученые прикинули, какие факторы благоприятствовали восстановлению рифов. Всего учитывали 11 параметров, которые гипотетически могли этому способствовать: 1) сложность коралловых построек до гибели, 2) обилие молоди, 3) глубина поселения, 4) биогенное загрязнение, 5) биомасса растительноядных рыб и 6) их разнообразие, 7) численность морских ежей, 8) количество ветвящихся кораллов, 9) волновой режим, 10) охранный статус рифа, 11) субстрат. Из всех этих факторов первые пять на 97% определяют вероятность выживания рифов, причем первые три из них самые эффективные: сложность коралловых построек, обилие молоди, глубина поселения. Чем сложнее была постройка до начала мора, чем глубже она расположена и чем больше производит молодых полипов, тем вероятнее реставрация рифа. Другие два фактора — биогенная нагрузка и обилие растительноядных рыб — действуют в противоположных направлениях: чем больше питательных веществ, тем больше вероятность зарастания рифов водорослями, однако растительноядные рыбы сдерживают водорослевую интервенцию. Нужно отметить, что охрана рифов слабо помогала реабилитации рифов.

12 рифов из 21 — это много или мало? Стоит ли радоваться любителям подводных экскурсий и экологам? Пока трудно предсказать дальнейшую судьбу рифов, но, по крайней мере, полученная информация внушает доверие. Это результат дотошного и многолетнего исследования. Кроме того, нужно принять к сведению опубликованные данные по другим рифам. Они также свидетельствуют если не о полном, то хотя бы о локальном возрождении рифов. Это означает, что рифовая экосистема способна к самовосстановлению. Если, конечно, сильно не мешать этому процессу.

Источник: N. A. J. Graham, S. Jennings, M. A. MacNeil, D. Mouillot, S. K. Wilson. Predicting climate-driven regime shifts versus rebound potential in coral reefs // Nature. 2015. V. 518. P. 94–97.