Tehisintellekt
Arvutimodelleerimisprogramm aitab korallriffide kaitsel
Briti Columbia Okanagani ülikooli teadlaste meeskond on välja töötanud arvutimodelleerimisprogrammi, mis aitab teadlastel ennustada kliimakahjustuste mõju ja võimalikke taastamiskavasid korallriffidele kogu maailmas.
Dr Bruno Carturani sõnul on see ülioluline samm võitluses kliimamuutustega, mis tapavad paljusid koralliliike ja aitavad kaasa tervete korallriffide ökosüsteemide kokkuvarisemisele. Seda arvestades on korallrifid äärmiselt keerulised, mistõttu on nende hävitamise ja taastumise mõju uurimine keeruline.
Probleem reaalmaailma katsetega
Reaalse maailma katsed ei ole praktilised, kuna need nõuavad teadlastelt suurte riffide, korallide kolooniate ja rohusööjate populatsioonide manipuleerimist ja lõhkumist. Seejärel peaksid nad mitme aasta jooksul jälgima kõiki struktuurimuutusi ja mitmekesisust.
Dr Carturan on hiljuti lõpetanud doktorantuuri Irving K. Barberi loodusteaduskonnas.
"Ütlematagi selge, et looduslikke korallriffe häirivate katsete läbiviimine on ebaeetiline ja seda tuleks vältida, samas kui suurte akvaariumide kasutamine on lihtsalt võimatu," ütleb dr Carturan. "Nendel põhjustel pole selliseid katseid kunagi läbi viidud, mis on takistanud meie võimet ennustada korallide mitmekesisust ja sellega seotud riffide vastupidavust."
Dr Caturani uusim uurimus avaldati aastal Piirid ökoloogias ja evolutsioonis.
Korallikogukondade loomine
Ta kasutas mudeleid, et luua 245 korallikogukonda, millest igaühel on ainulaadne üheksast liigist koosnev kogum ja mille pindala on 25 ruutmeetrit. Mudelid kavandati esindama korallide kolooniaid ja erinevaid vetikaliike, mis kasvavad, konkureerivad ja paljunevad koos, samal ajal kui kliima neid mõjutab.
Dr Caturan ütleb, et mudelite kõik põhikomponendid, sealhulgas liikide tunnused, põhinevad 800 erineva liigi olemasolevate tegelike andmete põhjal.
Enne iga mudeli rifi vastupidavuse mõõtmist simuleeris meeskond erinevaid stsenaariume, nagu tugevad lained või intensiivne kuumus. Nad märkisid kahjustusi, taastumisaega ja elupaiga kvaliteeti 10 aastat pärast häirimist.
Need simulatsioonid ja stsenaariumid avastasid meeskonna, et mitmekesisemad kogukonnad olid kõige vastupidavamad, mis tähendab, et nad taastusid paremini kahjustustest ja nende elupaiga kvaliteet oli 10 aastat pärast häireid parem.
"Mitmekesisemates kooslustes on tõenäolisemalt teatud liike, mis on vastupidavuse jaoks väga olulised," ütles dr Carturan. "Neil liikidel on erilised tunnused - nad on morfoloogiliselt keerulised, konkurentsivõimelised ja hea taastumisvõimega. Koosluses esinedes säilitasid need liigid pärast häirimist elupaiga kvaliteeti või isegi suurendasid seda. Seevastu nende liikideta kogukondades domineerisid lõpuks sageli kahjulikud vetikad.
Ta ütleb ka, et korallide mitmekesisus määrab korallriffide tugevuse ja tulevase tervise.
"Meie uuringu ainulaadne on see, et meie tulemused kehtivad enamiku korallide kogukondade kohta maailmas. Mõõtes mitmekesisuse mõju vastupidavusele enam kui 245 erinevas korallikogukonnas, kattub mitmekesisus tõenäoliselt enamiku riffide tegeliku korallide mitmekesisusega.
Uus uuring annab ka raamistiku nende ökosüsteemide edukaks haldamiseks ja korallriffide taastamiseks, selgitades, kuidas korallikogukondade vastupidavust saab hallata täiendavate tunnustega liikide väljakujunenud kolooniatega.
"On väga reaalne ja kurb järeldus, et võime ühel päeval need olulised liigid kaotada," järeldab dr Carturan. "Meie mudelit saab kasutada katsetamiseks ja võib-olla kindlaks teha, kas nende liikide kaotamist saab kompenseerida mõne muu, vastupidavamaga, mis hoiaks ära riffide kokkuvarisemise."
