science >> Wetenschap >  >> Natuur

Lessen over klimaatverandering van koraalriffen in de Arabische Golf

Krediet:Universiteit van New York

Ergens aan het Eriemeer, leunend over de reling van een onderzoeksschip in een sneeuwstorm in november en proberen niet ziek te zijn, John Burt besloot dat hij liever in warmer water zou werken.

"Ik realiseerde me dat ik een echte voorliefde had voor de tropen, " herinnert de zeebioloog zich, lachend om de noodlottige ervaring van toen hij zijn master in zoetwaterbiologie behaalde.

Nutsvoorzieningen, als hoofd van het Marine Biology Lab van NYU Abu Dhabi, Burt doet zijn onderzoek in enkele van de warmste wateren ooit:de Arabische Golf, ook wel de Perzische Golf genoemd. En, terwijl de wereld rekening houdt met stijgende zeetemperaturen als gevolg van klimaatverandering, zijn werk daar heeft verstrekkende gevolgen.

In juni, een team onder leiding van Ed Smith, een onderzoekswetenschapper in Burt's lab, een studie publiceerde waarin de genetische structuur van koraal en hun algenpartners werd vergeleken, of symbionten, in de Arabische Golf en de naburige Golf van Oman. Hun doel? Om te proberen te begrijpen hoe koraal in de Arabische Golf zich heeft aangepast aan temperaturen tot 36 graden Celsius (97 graden Fahrenheit), ongeveer 5 graden warmer dan de gemiddelde temperaturen in de Golf van Oman. Het water van Miami Beach in augustus, ter vergelijking, maximaliseert op 86 graden Fahrenheit, volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration.

"Het vooruitzicht om de thermische tolerantie van Golfkoralen te onderzoeken, bracht me naar NYUAD, ", zegt Smith. "Onderzoek doen dat zou kunnen helpen ons begrip te vergroten van hoe koralen kunnen reageren op klimaatverandering is opwindend, en dit artikel was een belangrijke stap in ons bredere onderzoek naar wat deze koralen zo speciaal maakt."

Koraalriffen zijn de laatste jaren aan het afnemen, gedeeltelijk vanwege "bleken" - een storing in de relatie tussen koraal en algen, die voor voedingsstoffen van elkaar afhankelijk zijn. Volgens de studie van Smith bleken is gedocumenteerd met een temperatuurstijging van slechts 1 of 2 graden Celsius.

Maar de verwachting is dat tropische wateren tegen het einde van deze eeuw met maar liefst 4 graden Celsius zullen opwarmen.

De balans tussen koraal en algen is "ongelooflijk belangrijk, " zegt Bert, een universitair hoofddocent biologie die een van de eerste faculteitsleden was die lid werd van NYU Abu Dhabi.

Krediet:Universiteit van New York

"Symbionten kunnen op zichzelf overleven, maar koralen hebben die symbiont nodig om te overleven, " zegt hij. "Koralen halen meer dan 90 procent van hun energie uit symbionten."

De gevolgen van koraalverlies zijn potentieel verwoestend:riffen zijn een belangrijke bron van vis voor kustgemeenschappen en commerciële visserijbedrijven, het leveren van eiwitten voor maximaal een miljard mensen, volgens de Coral Reef Alliance.

De studie, "Genetische structuur van koraal-Symbiodinium-symbiose op 's werelds warmste riffen, " die voortbouwt op eerder werk van NYU-postdoctoraal onderzoeker Emily Howells en anderen, toont aan dat koraal en algen in de Arabische Golf en de Golf van Oman genetisch verschillend zijn.

"Wat de resultaten van deze verschillende onderzoeken ons vertellen, is dat zowel het koraal als hun symbiotische algen zich genetisch hebben aangepast aan extreme temperaturen, ', zegt Burt. 'Als er een manier was om deze thermische tolerantie genetisch te verspreiden naar andere regio's, er is de mogelijkheid dat koralen daar ook toekomstige klimaatverandering aankunnen."

Maar Burt verdrijft snel het idee dat koraal en algen uit de Arabische Golf een wondermiddel zijn tegen stijgende zeetemperaturen elders. Door mensen geassisteerde migratie van koraal en algen naar andere gebieden kan nieuwe ziekten of parasieten in een waterlichaam introduceren, terwijl natuurlijke verspreiding kan leiden tot kruisingen tussen zogenaamde thermotolerante soorten en minder tolerante soorten, het thermotolerante voordeel tenietdoen. In plaats daarvan, de hoop is dat koraal in andere zeeën thermotolerante algen zal opzoeken zoals koraal in de Arabische Golf dat heeft gedaan, waardoor hun overlevingskansen toenemen.

Burt noemt de Arabische Golf een "fenomenaal natuurlijk laboratorium" voor onderzoek naar koraalgastheren en algensymbionten, die een gezamenlijke inspanning is geweest tussen wetenschappers van NYU Abu Dhabi, de Universiteit van Southampton, de Universiteit van Oregon, en Zayed University in de Verenigde Arabische Emiraten (VAE). Het is ook de basis geweest voor Burts onderzoek naar hoe mariene ecosystemen reageren op kustinfrastructuur, waaronder spraakmakende projecten zoals de Palm Jumeirah, een door mensen gemaakt eiland in de vorm van een palmboom waar 4 000 luxe villa's en appartementen in de VAE.

"Mensen zullen niet stoppen met het bouwen van steden langs kustlijnen, "zegt hij. "Dus zijn er manieren waarop we ze op een milieuvriendelijkere manier kunnen ontwikkelen?"

Bert, die de zomers van zijn kinderjaren doorbracht met reizen door de Canadese kustwateren in de buurt van zijn ouderlijk huis in Nova Scotia, heeft in elk land langs de Arabische Golf gewerkt, behalve in Iran:"Zodra het embargo is opgeheven, Ik ben daar op de eerste vlucht, " zegt hij - en organiseerde workshops en conferenties gewijd aan het verbeteren van natuurbehoud. Tot nu toe, hij zegt, inspanningen om op een verantwoorde manier voor het water te zorgen, zijn boven de politiek in de regio uitgekomen.

"Koraalrif, mariene systemen - ze herkennen geen grenzen, " zegt hij. "De Arabische Golf is één gedeeld waterlichaam dat door alle staten op samenhangende wijze moet worden beheerd. Het heeft geen zin om de samenwerking te beperken als het gaat om kustbeheer en wetenschap."