Dlaczego rafa koralowa ma znaczenie?

Bioróżnorodność: Rafy koralowe są często nazywane "morskimi lasami deszczowymi", ponieważ są niezwykle bogate w różnorodność biologiczną. Chociaż pokrywają tylko około 0,2% dna morskiego, stanowią siedlisko dla ponad jednej czwartej wszystkich morskich stworzeń. Rafy te są domem dla szerokiej gamy ryb, bezkręgowców i innych organizmów morskich, co czyni je kluczowymi dla ogólnego zdrowia ekosystemu oceanicznego.

Ochrona wybrzeża: Rafy koralowe działają jak naturalne bariery, które chronią wybrzeża przed erozją, sztormami i falami. Zmniejszają wpływ burz tropikalnych i tsunami, chroniąc pobliskie społeczności i infrastrukturę.

Wartość ekonomiczna: Rafy koralowe mają znaczący wkład w globalną gospodarkę poprzez wpływ na turystykę, rybołówstwo i nurkowanie rekreacyjne. Zapewniają miejsca pracy i dochody lokalnym społecznościom w wielu regionach przybrzeżnych. Rafy koralowe są popularnymi celami dla ekoturystyki. Miliony ludzi odwiedzają rafy koralowe każdego roku, aby doświadczyć ich piękna i dowiedzieć się więcej o ochronie przyrody.

Badania naukowe: Rafy koralowe są bezcenne dla badań naukowych. Oferują wgląd w złożoność ekosystemów morskich, wpływ zmian klimatycznych i adaptację organizmów do trudnych warunków środowiskowych. Badanie raf koralowych może pomóc naukowcom zrozumieć szersze procesy ekologiczne i środowiskowe.

Niezwykłe ekosystemy: Rafy koralowe to wyjątkowe ekosystemy, które powstają, gdy polipy koralowców tworzą szkielety z węglanu wapnia. Szkielety te gromadzą się z czasem, tworząc twarde struktury, które rozpoznajemy jako rafy koralowe. Skomplikowane symbiotyczne relacje między koralowcami a zamieszkującymi je gatunkami sprawiają, że rafy koralowe są jednym z najbardziej złożonych i fascynujących ekosystemów na Ziemi.

Magazynują dwutlenek węgla: Rafy koralowe pobierają dwutlenek węgla z atmosfery, dlatego odgrywają istotną rolę w łagodzeniu zmian klimatu. Zdrowe rafy koralowe skutecznie wychwytują i magazynują węgiel.

Niestety, jak podaje Global Coral Reef Monitoring Network, wzrost temperatury wody o 1,5 stopnia Celsjusza może spowodować utratę od 70% do 90% raf koralowych na całym świecie. Niektórzy naukowcy już ostrzegają, że do 2070 r. rafa może całkowicie zniknąć z powierzchni ziemi. Ponadto, te stworzenia są również wrażliwe na zakwaszenie wody, które w ostatnich latach znacząco wzrosło w oceanach. Uszkodzone, chore lub martwe koralowce tracą kolor w procesie zwanym bieleniem.

Standardowy proces odbudowy raf koralowych to wymagające i kosztowne przedsięwzięcie, dlatego obejmuje jedynie małe fragmenty uszkodzonych obszarów. Typowa procedura rozpoczyna się od hodowli polipów w specjalnie przygotowanych do tego celu szkółkach, gdzie monitorowane jest ich zdrowie i tempo rozrostu. Kiedy wyhodowane koralowce osiągną odpowiednią wielkość, są następnie przesadzane na uszkodzone rafy w środowisku naturalnym. Transplantacja tych organizmów polega na starannym przyczepianiu fragmentów koralowców do istniejącej struktury rafy, co daje im szansę na wzrost i ostatecznie odbudowę rafy.

Mając na celu przyspieszenie wzrostu i odbudowy populacji koralowców, biolożka Taryn Foster (założycielka Coralmakers) prowadzi badania i testuje autorską metodę u wybrzeży wysp Abrolhos w Australii Zachodniej. Jej innowacyjne podejście polega na przyczepianiu fragmentów zdrowych koralowców do małych korków i umieszczaniu ich w specjalnie zaprojektowanych przez nią podstawach na dnie morza. Warstwa bazowa jest wykonana z betonu na bazie wapienia, co stabilizuje koralowce i chroni je przed przemieszczaniem. Zaprojektowana przez biolożkę podstawa jest łatwa w produkcji na skalę masową. Praktyczny i prosty design, a przy tym zwiększona dostępność, ma kluczowe znaczenie dla powiększenia obszaru i przyspieszenia odnowy raf koralowych.

Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność tej metody, Coralmakers nawiązało współpracę z Autodesk, firmą zajmującą się oprogramowaniem inżynieryjnym z siedzibą w San Francisco, w celu włączenia do procesu robotyki i sztucznej inteligencji. Roboty są szkolone do wykonywania zadań, takich jak szczepienie lub przyklejanie fragmentów koralowców do zatyczek nasiennych i umieszczanie ich na podstawie. Roboty te wykorzystują systemy wizyjne do rozpoznawania i obsługi fragmentów koralowców, które mogą mieć różne kształty.

Jak zapewnia biolożka: "Niektóre z tych procesów w rozmnażaniu koralowców to po prostu powtarzalne zadania typu wybierz i umieść, które idealnie nadają się do automatyzacji robotycznej.”

Carey, który jest naukowcem w Autodesk, podkreśla, że „Każdy kawałek koralowca jest inny, nawet w obrębie tego samego gatunku, więc roboty muszą rozpoznawać fragmenty koralowców i jak się z nimi obchodzić”, po czym dodaje, że "Jak dotąd [roboty] bardzo dobrze radzą sobie ze zmiennością kształtów koralowców".

Jednym z głównych wyzwań podczas przenoszenia robotów poza laboratorium, do warunków, w których miałyby pracować, jest uodpornienie ich na niekorzystne warunki, panujące w słonej wodzie morskiej, mogące uszkodzić złożoną elektronikę. Ponadto, żywe koralowce muszą być traktowane w sposób niezwykle delikatny, niezależnie od panujących wokół warunków (kołyszącej się łodzi czy gwałtownych prądów morskich).

Inną metodę odnawiania raf koralowych proponuje AIMS (Australijski Instytut Badań Morskich). Polega ona na zbieraniu ikry koralowców, a następnie zapładnianiu jej w laboratorium. Koralowce wyhodowane w ten sposób są następnie wysiewane na zniszczone rafy. Metoda ta ma na celu przede wszystkim zwiększyć szansę przetrwania młodych koralowców, w odpowiedzi na wysoki wskaźnik śmiertelności w pierwszym roku ich życia.

Innym kierunkiem badań jest hodowla niezwykle odpornych „super koralowców" zdolnych do przetrwania w trudnych warunkach, wynikających z ocieplenia i zakwaszenia wody morskiej. Ten rodzaj koralowca mógłby zostać wykorzystany do wzmocnienia populacji raf i poprawy ich zdolności przetrwania w zmieniających się warunkach klimatycznych.

Australijski projekt Reef Song to innowacyjna inicjatywa odbudowy raf koralowych wykorzystująca podwodne głośniki do emitowania zdrowych dźwięków na uszkodzonych rafach. Ta akustyczna interwencja ma na celu przyciągnięcie ryb i życia morskiego z powrotem do zmagających się z trudnościami ekosystemów koralowych. Poprzez odtworzenie krajobrazu dźwiękowego kwitnących raf, projekt ma na celu ożywienie populacji ryb, które odgrywają kluczową rolę w zdrowiu rafy poprzez rozsiewanie glonów i dostarczanie im niezbędnych składników odżywczych. Podejście to stanowi kreatywne połączenie technologii i natury, oferując obietnicę odbudowy raf koralowych na całym świecie poprzez zajęcie się jedną z kluczowych barier w ich odbudowie - brakiem żywych organizmów w obumarłych obszarach raf koralowych.

Te zróżnicowane strategie odzwierciedlają holistyczne wysiłki w celu ochrony raf koralowych w obliczu zagrożeń środowiskowych. Łącząc tradycyjne metody z najnowocześniejszymi innowacjami technologicznymi, tworzą niespodziewanych sojuszników zestawiając np. sztuczną inteligencję i siły natury. Która z powyższych metod ochrony rafy koralowej wydaje Ci się najciekawsza?