Počítačový modelovací program pomáhá při úsilí o zachování korálových útesů

Tým výzkumníků z University of British Columbia Okanagan vyvinul program počítačového modelování, který pomáhá vědcům předpovídat vliv poškození klimatu a případné plány obnovy na korálové útesy po celém světě.

Podle Dr. Bruna Carturana jde o zásadní krok v boji proti změně klimatu, která zabíjí mnoho druhů korálů a přispívá ke kolapsu celých ekosystémů korálových útesů. Díky tomu jsou korálové útesy extrémně složité, takže je obtížné studovat dopad jejich devastace a regenerace.

Problém s experimenty v reálném světě

Experimenty v reálném světě nejsou praktické, protože by vyžadovaly, aby výzkumníci manipulovali a narušovali velké oblasti útesů, korálových kolonií a populací býložravců. Poté budou muset během několika let monitorovat jakékoli strukturální změny a rozmanitost.

Dr. Carturan nedávno ukončil doktorandské studium na Přírodovědecké fakultě Irvinga K. Barbera.

„Netřeba říkat, že provádění experimentů, které naruší přírodní korálové útesy, je neetické a je třeba se jim vyhnout, zatímco použití velkých akvárií je prostě neproveditelné,“ říká Dr. Carturan. "Z těchto důvodů nebyly nikdy provedeny žádné takové experimenty, což bránilo naší schopnosti předpovídat rozmanitost korálů a související odolnost útesů."

Nejnovější výzkum doktora Caturana byl zveřejněn v Hranice v ekologii a evoluci.

Vytváření korálových společenství

Pomocí modelů vytvořil 245 korálových společenství, přičemž každé z nich má unikátní soubor devíti druhů a zabírá plochu 25 metrů čtverečních. Modely byly navrženy tak, aby reprezentovaly korálové kolonie a různé druhy řas, které rostou, soutěží a množí se společně, zatímco jsou ovlivněny klimatem.

Dr. Caturan říká, že všechny klíčové komponenty modelů, včetně vlastností druhů, jsou založeny na již existujících reálných datech od 800 různých druhů.

Před měřením odolnosti každého modelového útesu tým simuloval různé scénáře, jako jsou silné vlny nebo intenzivní teplo. Zaznamenali poškození, dobu obnovy a kvalitu biotopu 10 let po narušení.

Tyto simulace a scénáře vedly tým k objevu, že rozmanitější komunity byly nejodolnější, což znamená, že se lépe zotavovaly z poškození a měly lepší kvalitu stanoviště 10 let po poruchách.

"U rozmanitějších komunit je pravděpodobnější, že budou mít určité druhy, které jsou velmi důležité pro odolnost," řekl Dr. Carturan. "Tyto druhy mají zvláštní rysy - jsou morfologicky složité, konkurenceschopné a mají dobrou schopnost zotavení." Při výskytu ve společenstvu si tyto druhy po narušení udržely nebo dokonce zvýšily kvalitu stanoviště. Naopak ve společenstvech bez těchto druhů často na konci dominovaly škodlivé řasy.“

Také říká, že korálová rozmanitost určuje sílu a budoucí zdraví korálových útesů.

„Unikátní na naší studii je to, že naše výsledky platí pro většinu korálových komunit na světě. Měřením vlivu diverzity na odolnost ve více než 245 různých korálových společenstvích se rozsah diverzity pravděpodobně překrývá se skutečnou korálovou diverzitou nacházející se ve většině útesů.

Nová studie také poskytuje rámec pro úspěšné řízení těchto ekosystémů a pomáhá při obnově korálových útesů tím, že odhaluje, jak lze odolnost korálových společenství zvládnout se zavedenými koloniemi druhů s komplementárními vlastnostmi.

"Je velmi skutečný a smutný závěr, že jednoho dne můžeme ztratit tyto důležité druhy," uzavírá Dr. Carturan. "Náš model by mohl být použit k experimentu a možná i k určení, zda ztráta těchto druhů může být kompenzována nějakými jinými, odolnějšími, které by zabránily případnému kolapsu útesů."