Một rạn san hô khỏe mạnh tại đảo Swains, Samoa thuộc Mỹ. NOAA / NMFS / PIFSC / CRED, Nhóm Hải dương học., CC BY

Các rạn san hô là nơi sinh sống của rất nhiều loài mà chúng thường được gọi là rừng nhiệt đới của biển. Ngày nay, chúng phải đối mặt với một loạt các mối đe dọa đáng sợ, bao gồm cả nóng lên đại dương và axit hóa, đánh bắt quá mức và ô nhiễm. Trên toàn thế giới, hơn một phần ba các loài san hô là có nguy cơ tuyệt chủng.

Tôi là một trong nhiều nhà khoa học nghiên cứu san hô để tìm cách giúp họ sống sót và hồi phục. Như một báo cáo gần đây từ Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia cho thấy, các nhà nghiên cứu đang khám phá nhiều chiến lược khác nhau. Một số, chẳng hạn như nhân giống được quản lý để làm cho san hô chịu được căng thẳng hơn, đã được phát triển ở quy mô nhỏ. Những người khác, chẳng hạn như san hô di chuyển để xâm chiếm các khu vực mới, chưa được thử nghiệm.

Công việc của riêng tôi kiểm tra xem sự đa dạng lớn hơn của các loài san hô trên các rạn san hô có thể giúp san hô tồn tại và phát triển hay không. Trong một nghiên cứu được công bố đầu năm nay, đồng nghiệp của tôi Đánh dấu Hay và tôi đã tìm thấy bằng chứng rằng câu trả lời là có. Phát hiện này có thể giúp thông báo các chiến lược rộng lớn hơn để làm cho các rạn san hô trở nên kiên cường hơn trong các đại dương bị thay đổi.

Trong tự nhiên, nhiều hơn là tốt hơn

Các hệ sinh thái có lành mạnh hơn nếu chúng chứa nhiều loài hơn nếu chúng chỉ chứa một số ít? Đây là một câu hỏi trung tâm trong sinh thái học. Thông thường, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các hệ sinh thái với sự đa dạng hơn loài nền tảng - những cái đó định nghĩa một hệ thống và không thể tách rời nó, chẳng hạn như cây trong rừng - có xu hướng khỏe mạnh và hoạt động tốt hơn.

Cho đến gần đây, không ai áp dụng thử nghiệm này cho các rạn san hô. Nhưng chúng ta biết rằng các rạn san hô khỏe mạnh là hệ sinh thái đa dạng, có cấu trúc phức tạp, bị chi phối bởi san hô. Ngược lại, các rạn san hô đã bị hư hại do căng thẳng như sự kiện tẩy trắng san hô có xu hướng trở nên đơn giản hóa, cảnh quan ít đa dạng hơn, thường bị chi phối bởi rong biển.

Đối với nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã chọn một khu vực rạn san hô trên bờ biển phía tây nam của hòn đảo chính của Fiji, Viti Levu, ở Nam Thái Bình Dương. Nhiều rạn san hô dọc bờ biển này đã bị suy thoái nặng nề do đánh bắt quá mức và các hoạt động khác liên quan đến con người, làm giảm độ phủ san hô và cho phép rong biển thống trị.

Có hàng trăm loài san hô trên Thái Bình Dương, nhưng ở quy mô nhỏ hơn, chúng tôi chỉ tìm thấy năm loài hoặc ít hơn trong các cuộc khảo sát sơ bộ được tiến hành trên rạn san hô bị suy thoái tại địa điểm của chúng tôi. Vì những điều kiện này phản ánh những gì đang xảy ra với nhiều rạn san hô trên toàn thế giới, chúng tôi đã xem đây là một nơi lý tưởng để kiểm tra xem sự đa dạng san hô có quan trọng đối với cá hồi bình thường mới mà chúng tôi mong đợi sẽ thấy trên các rạn san hô trong tương lai hay không.

Các rạn san hô bị căng thẳng do đánh bắt quá mức có thể nhanh chóng bị chi phối bởi rong biển. Một số loại rong biển sản xuất hóa chất đẩy lùi ấu trùng san hô và cá, có thể ngăn các rạn san hô bị thoái hóa phục hồi.

Vườn dưới nước

Nhóm của chúng tôi đã tạo ra các ô bê tông 48 dưới đáy biển của rạn san hô đã xuống cấp, làm căn cứ cho các vườn san hô thử nghiệm. Chúng tôi đã tạo ra những khu vườn đơn loài, mỗi khu vực chứa một trong ba loài san hô - Pocillopora damicornis, thường được gọi là san hô súp lơ; Porites cylindrica, còn được gọi là san hô ngón tay vàng; và Acropora millepora, một trong những loài được gọi là san hô staghorn. Chúng tôi cũng trồng những khu vườn hỗn hợp chứa cả ba loài.

Chúng tôi đã chọn những san hô này vì chúng phổ biến ở các rạn san hô trên Thái Bình Dương và là đại diện của các họ san hô khác nhau đã cho thấy các phản ứng khác nhau đối với một loạt các rối loạn có hại. Trong tất cả, mỗi khu vườn chứa các cá thể san hô 18, với tổng số san hô 864.

 A Porites cylindrica san hô trồng trong các khu vườn thử nghiệm của chúng tôi. Mỗi san hô được nhúng trong cổ chai soda lộn ngược bằng cách sử dụng epoxy, cho phép chúng tôi dễ dàng gắn hoặc loại bỏ chúng khỏi các mảnh vườn. Cody Clements, CC BY-NĐ

Để đánh giá hiệu suất của từng san hô khi nó lớn lên, chúng tôi cần loại bỏ chúng khỏi lô của chúng theo định kỳ. Vì vậy, chúng tôi đã cắt ngọn của hàng trăm chai soda và trồng một san hô riêng lẻ ở cổ lộn ngược của mỗi chai bằng bột bả epoxy. Chúng tôi nhúng các nắp chai vào các tấm bê tông của chúng tôi để chúng tôi có thể dễ dàng tháo từng cổ chai để kiểm tra san hô mà nó giữ, sau đó vặn nó trở lại vào đế của nó. Trong nhiều tháng 16, chúng tôi đã cân các san hô và theo dõi các biện pháp khác về sức khỏe của chúng, bao gồm chết mô và xâm chiếm từng khu vườn bằng rong biển có hại.

Vườn san hô thử nghiệm trên một rạn san hô xuống cấp ở Fiji. Những khu vườn với sự pha trộn của các loài san hô thực hiện tốt hơn những khu vườn chỉ chứa một loài. Cody Clements, CC BY-NĐ

Chúng tôi luôn thấy rằng san hô được trồng trong các khu vườn hỗn hợp hoạt động tốt hơn so với những loài trong các ô đơn loài. Trong vòng bốn tháng, sự phát triển của san hô trong các khu vườn hỗn hợp thậm chí còn vượt xa các khu vườn đơn loài có hiệu suất tốt nhất. Điều này cho thấy rằng các loài khác nhau có thể có lợi cho nhau theo những cách chưa được biết đến, ít nhất là trong giai đoạn đầu phát triển của một cộng đồng san hô.

Ví dụ về các vườn san hô đơn loài và hỗn hợp theo thời gian trong thí nghiệm tháng 16 của chúng tôi. Vào lúc bốn tháng, các khu vườn hỗn hợp đã vượt trội so với các khu vườn đơn loài theo nhiều cách - phát triển nhanh hơn trung bình thậm chí là các khu vườn đơn loài có hiệu suất tốt nhất (Acropora millepora). Đến tháng 16, sự tăng trưởng tương đương giữa các loài hỗn hợp và Acropora các khu vườn, nhưng hiệu suất tổng hợp của các khu vườn đơn loài tiếp tục tụt hậu so với các đối tác hỗn hợp của chúng. Clements và Hay, 2019, CC BY-NĐ

Tại sao tốt hơn?

Câu hỏi tiếp theo là những gì đã dẫn đến các hiệu ứng mà chúng tôi quan sát thấy. Chúng tôi hy vọng sẽ điều tra một số khách hàng tiềm năng trong các thí nghiệm trong tương lai. Ví dụ, nông dân thường quan sát rằng trồng nhiều loại cây trồng khác nhau giúp giảm sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm giữa các cá nhân. Điều tương tự có thể đúng với các rạn san hô?

Những phát hiện ban đầu của chúng tôi cung cấp cả mối quan tâm và hy vọng cho tương lai của các rạn san hô. Nếu sự đa dạng là không thể thiếu đối với sức khỏe của san hô, thì việc mất loài liên tục có thể làm thay đổi đáng kể các hệ sinh thái này theo những cách dẫn đến suy giảm rạn san hô. Có bao nhiêu bộ phận có thể được gỡ bỏ khỏi công cụ hệ sinh thái của Google trước khi nó bị hỏng?

Điều đó nói rằng, nhiều trong số chiến lược trong báo cáo Học viện Quốc gia liên quan đến việc sử dụng đa dạng sinh học - cả ở cấp độ di truyền và loài - để tăng cường khả năng phục hồi rạn san hô. Ví dụ bao gồm san hô lai giữa các quần thể; thay đổi gen san hô để cung cấp cho chúng các chức năng mới, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt cao hơn; và di chuyển san hô chịu căng thẳng hoặc gen san hô đến địa điểm mới.

Những tiến bộ đầy hứa hẹn trong công nghệ, như lập bản đồ các rạn san hô từ không khí, cũng có thể giúp các nhà nghiên cứu đánh giá sức khỏe san hô và xác định chúng chứa loài nào. Thông tin cơ bản này có thể giúp thông báo tốt hơn các nỗ lực quản lý và phục hồi.

San hô đang gặp rắc rối, nhưng họ vẫn chưa hết đếm. Có lẽ khai thác sức mạnh của đa dạng sinh học còn lại của họ có thể giúp họ có cơ hội chiến đấu.

Giới thiệu về Tác giả

Cody Clements, Nghiên cứu sinh sau tiến sĩ, Viện Công nghệ Georgia

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Tài chính và đầu tư thích ứng khí hậu ở California

bởi Jesse M. Keenan
Cuốn sách này phục vụ như một hướng dẫn cho chính quyền địa phương và các doanh nghiệp tư nhân khi họ điều hướng các vùng nước không thông minh đầu tư vào thích ứng và khả năng phục hồi của biến đổi khí hậu. Cuốn sách này không chỉ phục vụ như một hướng dẫn tài nguyên để xác định các nguồn tài trợ tiềm năng mà còn là lộ trình quản lý tài sản và quy trình tài chính công. Nó nhấn mạnh sự phối hợp thực tế giữa các cơ chế tài trợ, cũng như các xung đột có thể phát sinh giữa các lợi ích và chiến lược khác nhau. Mặc dù trọng tâm chính của công việc này là ở Bang California, cuốn sách này cung cấp những hiểu biết sâu rộng hơn về cách các tiểu bang, chính quyền địa phương và doanh nghiệp tư nhân có thể thực hiện những bước đầu tiên quan trọng trong đầu tư vào thích ứng tập thể của xã hội với biến đổi khí hậu. Có sẵn trên Amazon

Các giải pháp dựa trên thiên nhiên để thích ứng với biến đổi khí hậu ở các khu vực đô thị: Mối liên kết giữa Khoa học, Chính sách và Thực tiễn

bởi Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bon
Cuốn sách truy cập mở này tập hợp các kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm từ khoa học, chính sách và thực tiễn để làm nổi bật và tranh luận về tầm quan trọng của các giải pháp dựa vào thiên nhiên đối với việc thích ứng với biến đổi khí hậu ở các khu vực đô thị. Người ta nhấn mạnh đến tiềm năng của các phương pháp tiếp cận dựa vào thiên nhiên để tạo ra nhiều lợi ích cho xã hội.

Các đóng góp của chuyên gia đưa ra các khuyến nghị nhằm tạo ra sự hiệp đồng giữa các quá trình chính sách đang thực hiện, các chương trình khoa học và việc triển khai thực tế về biến đổi khí hậu và các biện pháp bảo tồn thiên nhiên tại các khu vực đô thị toàn cầu. Có sẵn trên Amazon

Cách tiếp cận quan trọng để thích ứng với biến đổi khí hậu: Các diễn ngôn, chính sách và thực tiễn

bởi Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Tập chỉnh sửa này tập hợp các nghiên cứu quan trọng về các diễn ngôn, chính sách và thực tiễn thích ứng với biến đổi khí hậu từ góc độ đa ngành. Dựa trên các ví dụ từ các quốc gia bao gồm Colombia, Mexico, Canada, Đức, Nga, Tanzania, Indonesia và Quần đảo Thái Bình Dương, các chương mô tả cách các biện pháp thích ứng được diễn giải, chuyển đổi và thực hiện ở cấp cơ sở và cách các biện pháp này thay đổi hoặc can thiệp quan hệ quyền lực, số nhiều pháp lý và kiến ​​thức địa phương (sinh thái). Nhìn chung, cuốn sách thách thức các quan điểm về thích ứng biến đổi khí hậu bằng cách tính đến các vấn đề đa dạng văn hóa, công bằng môi trường và nhân quyền, cũng như các phương pháp tiếp cận nữ quyền hoặc giao thoa. Cách tiếp cận sáng tạo này cho phép phân tích các cấu hình mới về kiến ​​thức và sức mạnh đang phát triển nhân danh thích ứng biến đổi khí hậu. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.