Πρόγραμμα Υπολογιστικών Μοντελών Βοηθά στις Προσπάθειες Διατήρησης των Υφαλόφρυδων

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας Okanagan έχει αναπτύξει ένα πρόγραμμα υπολογιστικών μοντελών που βοηθά τους επιστήμονες να προβλέψουν την επίδραση της κλιματικής ζημιάς και των μελλοντικών σχεδίων αποκατάστασης στα υφαλόφρυδα 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 υφαλόφρυδων και συμβάλλει στην κατάρρευση ολόκληρων οικοσυστημάτων υφαλόφρυδων. Με αυτό που έχει कहθεί, τα υφαλόφρυδα είναι εξαιρετικά σύνθετα, 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, поскольку θα απαιτούσαν από τους ερευνητές να χειριστούν και να διαταράξουν μεγάλες περιοχές υφαλόφρυδων, αποικιών υφαλόφρυδων 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 τα φυσικά υφαλόφρυδα 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 υφαλόφρυδων και την ανθεκτικότητα των υφαλόφρυδων».

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

Δημιουργία Κοινοτήτων Υφαλόφρυδων

Χρησιμοποίησε μοντέλα για να δημιουργήσει 245 κοινότητες υφαλόφρυδων, 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 υφαλόφρυδων 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 μοντελών, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων των ειδών, ενημερώνονται από προϋπάρχουσες, πραγματικές δεδομένα από 800 διαφορετικά είδη.

Η ομάδα προσομοίωσε διάφορες σενάρια, όπως ισχυρές κυματικές ή έντονη θερμότητα, πριν μετρήσει την ανθεκτικότητα κάθε μοντέλου υφαλόφρυδων. 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 certains 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 υφαλόφρυδων καθορίζει τη δύναμη και την μελλοντική υγεία των υφαλόφρυδων.

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

Η νέα μελέτη παρέχει επίσης ένα πλαίσιο για την επιτυχή διαχείριση αυτών των οικοσυστημάτων και τη βοήθεια με την αποκατάσταση των υφαλόφρυδων, αποκαλύπτοντας πώς η ανθεκτικότητα των κοινότητων υφαλόφρυδων 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 υφαλόφρυδων».