Πρόγραμμα υπολογιστικής μοντελοποίησης βοηθά στη διατήρηση των κοραλλιογενών υφάλων

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας Okanagan έχει αναπτύξει ένα πρόγραμμα υπολογιστικής μοντελοποίησης που βοηθά τους επιστήμονες να προβλέψουν την επίδραση της κλιματικής ζημιάς και των μελλοντικών σχεδίων αποκατάστασης στους κοραλλιογενείς υφάλους σε όλο τον κόσμο.

Σύμφωνα με τον Δρ. Μπρούνο Καρτουράν, αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, η οποία σκοτώνει πολλά είδη κοραλλιών και συμβάλλει στην κατάρρευση ολόκληρων οικοσυστημάτων κοραλλιογενών υφάλων. Ωστόσο, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι είναι εξαιρετικά σύνθετοι, καθιστώντας δύσκολη τη μελέτη της επίδρασης της καταστροφής και της αναγέννησης τους.

Πρόβλημα με τα Πειράματα του Πραγματικού Κόσμου

Τα πειράματα του πραγματικού κόσμου δεν είναι πρακτικά, επειδή θα απαιτούσαν από τους ερευνητές να χειριστούν και να διαταράξουν μεγάλες περιοχές κοραλλιογενών υφάλων, αποικιών κοραλλιών και πληθυσμών φυτοφάγων. Στη συνέχεια, θα χρειαζόταν να παρακολουθήσουν τις δομικές αλλαγές και την ποικιλότητα για πολλά χρόνια.

Ο Δρ. Καρτουράν έχει πρόσφατα ολοκληρώσει τις διδακτορικές του σπουδές με τη Σχολή Επιστημών Irving K. Barber.

«Δεν χρειάζεται να πω ότι η διεξαγωγή πειραμάτων που θα διαταράξουν τους φυσικούς κοραλλιογενείς υφάλους είναι αήθικη και πρέπει να αποφευχθεί, ενώ η χρήση μεγάλων ενυδρείων είναι απλώς μη πρακτική», λέει ο Δρ. Καρτουράν. «Για τους λόγους αυτούς, δεν έχουν διεξαχθεί ποτέ τέτοια πειράματα, το οποίο έχει εμποδίσει την ικανότητά μας να προβλέψουμε την ποικιλότητα των κοραλλιών και την ανθεκτικότητα των κοραλλιογενών υφάλων».

Η τελευταία έρευνα του Δρ. Καρτουράν δημοσιεύθηκε στο Frontiers in Ecology and Evolution.

Δημιουργία Κοινοτήτων Κοραλλιών

Χρησιμοποίησε μοντέλα για να δημιουργήσει 245 κοινότητες κοραλλιών, με κάθε μια να έχει ένα μοναδικό σύνολο εννέα ειδών και να καταλαμβάνει μια επιφάνεια 25 τετραγωνικών μέτρων. Τα μοντέλα σχεδιάστηκαν για να αντιπροσωπεύουν αποικίες κοραλλιών και τα διάφορα είδη φύκων που αναπτύσσονται, ανταγωνίζονται και αναπαράγονται μαζί ενώ επηρεάζονται από το κλίμα.

Ο Δρ. Καρτουράν λέει ότι όλα τα βασικά στοιχεία των μοντέλων, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων των ειδών, βασίζονται σε προϋπάρχοντα δεδομένα του πραγματικού κόσμου από 800 διαφορετικά είδη.

Η ομάδα προσομοίωσε διάφορα σενάρια, όπως ισχυρά κύματα ή έντονη θερμότητα, πριν μετρήσει την ανθεκτικότητα κάθε μοντελοποιημένου υφάλου. Σημείωσαν οποιαδήποτε ζημιά, χρόνο ανάκτησης και ποιότητα του βιοτόπου 10 χρόνια μετά την ταραχή.

Αυτές οι προσομοιώσεις και σενάρια οδήγησαν την ομάδα να ανακαλύψουν ότι οι πιο ποικιλόμορφες κοινότητες ήταν οι πιο ανθεκτικές, σημαίνοντας ότι ήταν καλύτερες στην ανάκτηση από την ζημιά και είχαν μεγαλύτερη ποιότητα του βιοτόπου 10 χρόνια μετά τις ταραχές.

«Οι πιο ποικιλόμορφες κοινότητες είναι πιο πιθανό να έχουν ορισμένα είδη που είναι πολύ σημαντικά για την ανθεκτικότητα», λέει ο Δρ. Καρτουράν. «Αυτά τα είδη έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά – είναι μορφολογικά σύνθετα, ανταγωνιστικά και με καλή ικανότητα ανάκτησης. Όταν υπάρχουν σε μια κοινότητα, αυτά τα είδη διατηρούν ή ακόμη και αυξάνουν την ποιότητα του βιοτόπου μετά την ταραχή. Αντίθετα, οι κοινότητες χωρίς αυτά τα είδη συχνά κυριαρχούνται από βλαβερά φύκια στο τέλος».

Λέει επίσης ότι η ποικιλότητα των κοραλλιών καθορίζει τη δύναμη και την μελλοντική υγεία των κοραλλιογενών υφάλων.

«Τι είναι μοναδικό με τη μελέτη μας είναι ότι τα αποτελέσματά μας ισχύουν για τις περισσότερες κοινότητες κοραλλιών στον κόσμο. Μετρώντας την επίδραση της ποικιλότητας στην ανθεκτικότητα σε περισσότερες από 245 διαφορετικές κοινότητες κοραλλιών, η έκταση της ποικιλότητας πιθανότατα επικαλύπτεται με την πραγματική ποικιλότητα που βρίσκεται στους περισσότερους υφάλους».

Η νέα μελέτη παρέχει επίσης ένα πλαίσιο για την επιτυχή διαχείριση αυτών των οικοσυστημάτων και τη βοήθεια με την αποκατάσταση των κοραλλιογενών υφάλων, αποκαλύπτοντας πώς η ανθεκτικότητα των κοινοτήτων κοραλλιών μπορεί να διαχειριστεί με καθιερωμένες αποικίες ειδών με συμπληρωματικά χαρακτηριστικά.

«Είναι ένα πολύ πραγματικό και λυπηρό συμπέρασμα ότι μπορεί να χάσουμε αυτά τα σημαντικά είδη», καταλήγει ο Δρ. Καρτουράν. «Το μοντέλο μας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πειραματιστεί και ίσως να καθορίσει εάν η απώλεια αυτών των ειδών μπορεί να αντισταθμιστεί από άλλα, πιο ανθεκτικά είδη, που θα εμποδίσουν την τελική κατάρρευση των κοραλλιογενών υφάλων».