Tietokoneohjelma auttaa koralliriuttojen suojelussa

Brittiläisen Kolumbian yliopiston Okanagan-kampuksen tutkijaryhmä on kehittänyt tietokoneohjelman, joka auttaa tutkijoita ennustamaan ilmastovaurioiden ja mahdollisten ennallistamissuunnitelmien vaikutuksia koralliriuttoihin kaikkialla maailmassa.

Dr. Bruno Carturanin mukaan tämä on tärkeä askel ilmastonmuutoksen torjumisessa, joka tappaa monia korallilajeja ja vaikuttaa koko koralliriuttojen ekosysteemin romahdukseen. Koralliriuttojen tutkiminen on kuitenkin haastavaa johtuen niiden monimutkaisuudesta.

Ongelma todellisissa kokeissa

Todelliset kokeet eivät ole käytännöllisiä, koska tutkijoiden pitäisi häiritä ja muuttaa suuria alueita riuttoja, koralliyhdyskuntia ja kasvinsyöjäkantoja. Heidän pitäisi myös seurata rakenteellisia muutoksia ja monimuotoisuutta useiden vuosien ajan.

Tohtori Carturan on hiljattain suorittanut tohtoriopintonsa Irving K. Barberin luonnontieteellisessä tiedekunnassa.

”On turha sanoa, että koralliriuttojen häirintä on ei-eettistä ja tulee välttää, ja suurten akvaarioiden käyttäminen on yksinkertaisesti mahdotonta”, sanoo Dr. Carturan. ”Näistä syistä tällaisia kokeita ei ole koskaan tehty, mikä on haitannut kykyämme ennustaa korallien monimuotoisuutta ja sitä seuraavaa riuttojen kestävyyttä.”

Dr. Carturanin viimeisin tutkimus on julkaistu Frontiers in Ecology and Evolution -julkaisussa.

Koralliyhteisöjen luominen

Hän käytti malleja luodakseen 245 koralliyhteisöä, joista jokainen koostui yksilöllisestä yhdeksän lajin joukosta ja 25 neliömetrin pinta-alasta. Mallit suunniteltiin edustamaan koralliyhteisöjä ja eri lajeja levää, jotka kasvavat, kilpailevat ja lisääntyvät yhdessä ilmastonmuutoksen vaikutuksessa.

Dr. Carturan sanoo, että mallien kaikki avainkomponentit, mukaan lukien lajien ominaisuudet, perustuvat olemassa oleviin, todellisiin tietoihin 800 eri lajista.

Tutkijaryhmä simuloi erilaisia skenaarioita, kuten voimakkaita aaltoja tai voimakasta lämpöä, ennen kuin he mittasivat kunkin malliriutan kestävyyttä. He kirjasivat vauriot, toipumisajan ja elinympäristön laadun kymmenen vuoden kuluttua häiriöstä.

Nämä simuloinnit ja skenaariot johtivat tutkijaryhmän havaintoon, että monimuotoisemmat yhteisöt olivat kestävimpiä, eli ne pystyivät paremmin toipumaan vahingoista ja niiden elinympäristön laatu oli parempi kymmenen vuoden kuluttua häiriöstä.

”Monimuotoisemmat yhteisöt ovat todennäköisemmin sellaisia, joissa on tiettyjä lajeja, jotka ovat erittäin tärkeitä kestävyydelle”, Dr. Carturan sanoo. ”Näillä lajeilla on tiettyjä ominaisuuksia – ne ovat morfologisesti monimutkaisia, kilpailukykyisiä ja hyvin toipuvia. Kun nämä lajit ovat läsnä yhteisössä, ne ylläpitävät tai jopa lisäävät elinympäristön laatua häiriön jälkeen. Toisaalta yhteisöjä, joissa näitä lajeja ei ole, hallitsevat usein haitalliset levät lopussa.”

Hän sanoo myös, että korallien monimuotoisuus määrää koralliriuttojen vahvuuden ja tulevan terveyden.

”Meidän tutkimuksen ainutlaatuinen piirre on, että tulokset ovat sovellettavissa useimpiin koralliyhteisöihin maailmassa. Mitatessamme monimuotoisuuden vaikutusta kestävyyteen yli 245 eri koralliyhteisössä, tutkittu monimuotoisuuden vaihteluväli todennäköisesti vastaa useimmissa riutoissa olevaa todellista korallien monimuotoisuutta.”

Uusi tutkimus tarjoaa myös kehyksen onnistuneen ekosysteemien hallinnan ja koralliriuttojen entistämisen avuksi paljastamalla, miten koralliyhteisöjen kestävyyttä voidaan hallita käyttämällä vakiintuneita yhdyskuntia sellaisista lajeista, joiden ominaisuudet täydentävät toisiaan.

”On todella surullinen johtopäätös, että saattaisimme menettää nämä tärkeät lajit”, Dr. Carturan sanoo. ”Mallimme voidaan käyttää kokeilemaan ja ehkä määrittämään, voidaanko näiden lajien menetys korvata jollakin toisella, kestävämmällä lajilla, joka estäisi lopulta riuttojen romahduksen.”