Το πρόγραμμα μοντελοποίησης υπολογιστή βοηθά τις προσπάθειες διατήρησης των κοραλλιογενών υφάλων

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας Okanagan ανέπτυξε ένα πρόγραμμα μοντελοποίησης υπολογιστή που βοηθά τους επιστήμονες να προβλέψουν την επίδραση της κλιματικής βλάβης και τα τελικά σχέδια αποκατάστασης στους κοραλλιογενείς υφάλους σε όλο τον κόσμο.

Σύμφωνα με τον Δρ. Bruno Carturan, αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, η οποία σκοτώνει πολλά είδη κοραλλιών και συμβάλλει στην κατάρρευση ολόκληρων οικοσυστημάτων κοραλλιογενών υφάλων. Με αυτό, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι είναι εξαιρετικά περίπλοκοι, καθιστώντας δύσκολη τη μελέτη των επιπτώσεων της καταστροφής και της αναγέννησής τους.

Πρόβλημα με Πειράματα Πραγματικού Κόσμου

Τα πειράματα στον πραγματικό κόσμο δεν είναι πρακτικά, καθώς θα απαιτούσαν από τους ερευνητές να χειριστούν και να διαταράξουν μεγάλες περιοχές υφάλων, αποικιών κοραλλιών και πληθυσμών φυτοφάγων. Στη συνέχεια, θα πρέπει να παρακολουθούν τυχόν διαρθρωτικές αλλαγές και ποικιλομορφία για αρκετά χρόνια.

Ο Δρ. Carturan ολοκλήρωσε πρόσφατα τις διδακτορικές του σπουδές στη Σχολή Επιστημών Irving K. Barber.

«Δεν χρειάζεται να πούμε ότι η διεξαγωγή πειραμάτων που θα διαταράξουν τους φυσικούς κοραλλιογενείς υφάλους είναι ανήθικη και θα πρέπει να αποφεύγεται, ενώ η χρήση μεγάλων ενυδρείων είναι απλά αδύνατη», λέει ο Δρ Καρτούραν. «Για αυτούς τους λόγους, δεν έχουν διεξαχθεί ποτέ τέτοια πειράματα, γεγονός που εμπόδισε την ικανότητά μας να προβλέψουμε την ποικιλομορφία των κοραλλιών και τη σχετική ανθεκτικότητα των υφάλων».

Η τελευταία έρευνα του Δρ. Caturan δημοσιεύτηκε στο Σύνορα στην Οικολογία και την Εξέλιξη.

Δημιουργία Κοινοτήτων Κοραλλιών

Χρησιμοποίησε μοντέλα για να δημιουργήσει 245 κοινότητες κοραλλιών, με το καθένα 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 διαφορετικά είδη φυκιών που αναπτύσσονται, ανταγωνίζονται και αναπαράγονται μαζί ενώ επηρεάζονται από το κλίμα.

Ο Δρ Caturan λέει ότι όλα τα βασικά συστατικά των μοντέλων, συμπεριλαμβανομένων των χαρακτηριστικών των ειδών, ενημερώνονται από προϋπάρχοντα δεδομένα από τον πραγματικό κόσμο από 800 διαφορετικά είδη.

Η ομάδα προσομοίωσε διάφορα σενάρια όπως ισχυρά κύματα ή έντονη ζέστη πριν μετρήσει την ανθεκτικότητα κάθε μοντέλου υφάλου. Σημείωσαν τυχόν ζημιές, χρόνο αποκατάστασης και ποιότητα του οικοτόπου 10 χρόνια μετά τη διαταραχή.

Αυτές οι προσομοιώσεις και τα σενάρια οδήγησαν την ομάδα να ανακαλύψει ότι οι πιο διαφορετικές κοινότητες ήταν πιο ανθεκτικές, που σημαίνει ότι ήταν καλύτερες στην ανάκτηση από τις ζημιές και είχαν καλύτερη ποιότητα οικοτόπου 10 χρόνια μετά τις διαταραχές.

«Οι πιο διαφορετικές κοινότητες είναι πιο πιθανό να έχουν ορισμένα είδη που είναι πολύ σημαντικά για την ανθεκτικότητα», είπε ο Δρ. Καρτούραν. «Αυτά τα είδη έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά—είναι μορφολογικά πολύπλοκα, ανταγωνιστικά και με καλή ικανότητα ανάκαμψης. Όταν υπάρχουν σε μια κοινότητα, αυτά τα είδη διατήρησαν ή ακόμα και αύξησαν την ποιότητα του οικοτόπου μετά τη διαταραχή. Αντίθετα, οι κοινότητες χωρίς αυτά τα είδη κυριαρχούνταν συχνά από επιβλαβή άλγη στο τέλος».

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

«Αυτό που είναι μοναδικό στη μελέτη μας είναι ότι τα αποτελέσματά μας ισχύουν για τις περισσότερες κοινότητες κοραλλιών στον κόσμο. Μετρώντας την επίδραση της ποικιλομορφίας στην ανθεκτικότητα σε περισσότερες από 245 διαφορετικές κοινότητες κοραλλιών, το εύρος της ποικιλομορφίας πιθανότατα συμπίπτει με την πραγματική ποικιλομορφία των κοραλλιών που βρίσκεται στους περισσότερους υφάλους».

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

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