Rafy koralowe Oceanu Spokojnego ujawniły miliony rodzajów bakterii

Rafy koralowe coraz częściej staja się obiektem badań naukowców. W 2016 r. wystartował program Tara Pacific Expedition, w ramach którego międzynarodowy zespół naukowców zebrał próbki trzech rodzajów koralowców, dwóch gatunków ryb i planktonu z każdej z 99 raf koralowych z Oceanu Spokojnego. Statek Tara pokonał ponad 100 tys. km, wykonując około 3 tys. nurkowań. W efekcie załoga zebrała ponad 60 tys. próbek do zaawansowanych analiz molekularnych i biogeochemicznych. Celem ekspedycji było ujawnienie nowych aspektów bioróżnorodności, jakimi cechują się rafy koralowe w obliczu zachodzących zmian klimatycznych. Wyprawa naukowa zakończyła się w 2018 r. i po pięciu latach analiz i oczekiwania na wyniki badań, Tara Pacific dzieli się efektami swojej wyprawy. Wyniki rzucają zupełnie nowe światło na bioróżnorodność raf koralowych i Ziemi.

a

Rafy koralowe z prawie 3 milionami odmian bakterii

Szkuner ekspedycji Tara dotarł do najbardziej odizolowanych raf koralowych w południowej części Oceanu Spokojnego i najbardziej zurbanizowanych obszarów przybrzeżnych Azji, nie zapominając także o Trójkącie Koralowym (mieszczącym się między Filipinami, Indonezją i Malezją). Obszar Oceanu Spokojnego, gdzie znajduje się ponad 40% światowych raf koralowych, nigdy wcześniej nie został przebadany na taką skalę. Odwiedzone przez Tara Pacific Expedition 32 archipelagi prezentowały szeroki zakres warunków środowiskowych pod względem temperatury, zakwaszenia i stanu zdrowia raf, będąc ogromnym źródłem danych. Naukowcy, badając koralowce, obliczyli, że rafy koralowe z Oceanu Spokojnego mogą być siedliskiem co najmniej 2,8 miliona rodzajów bakterii. Ta liczba sugeruje, że na planecie żyje zasadniczo więcej bakterii niż wcześniej sądzono.

Rafy koralowe a zmiany klimatu

Rafy koralowe są najmocniej zróżnicowanymi ekosystemami na Ziemi. Przewiduje się, że bakterie, które się w nich znajdują, mogą pomagać koralowcom pozyskiwać składniki odżywcze, potrzebne im do przetrwania lub ochrony przed chorobami. „Ogromna różnorodność drobnoustrojów na rafach może stanowić ubezpieczenie ekologiczne dla koralowców, ryb i innych mieszkańców. Jeśli niektóre bakterie mają podobne funkcje, to jedna bakteria, która nie przetrwa z powodu warunków środowiskowych, może zostać potencjalnie zastąpiona inną” – powiedział Pierre Galand, naukowiec z Uniwersytetu Sorbona we Francji oraz współautor badań ekspedycji Tary. „Duża różnorodność mikrobiomu rafy może być zatem ważna, ponieważ może pomóc złagodzić perturbacje środowiskowe. Będzie to przedmiotem przyszłych badań”.

Ten podwodny ekosystem jest jednak wyjątkowo wrażliwy na wahania temperatur i zanieczyszczenia wód, które wynikają ze zmian klimatu. Rafy koralowe, narażone na długotrwały stres, spowodowany podwyższoną temperaturą wody, blakną i obumierają. Tracą wówczas symbiotyczne glony, co powoduje śmierć całej kolonii. Ekolodzy regularnie alarmują, że rafy koralowe znajdują się w złym stanie i że wkrótce może im grozić całkowita degradacja. W obliczu zagrożenia zniknięciem raf koralowych z Ziemi istotne jest prowadzenie badań i poszerzanie wiedzy o tych delikatnych ekosystemach.

a

Projekt Tara Pacific Expedition – ujawnienie nowego aspektu różnorodności biologicznej raf koralowych

Ekspedycja Tara Pacific przyczyniła się do przedstawienia nowego wglądu w różnorodność ekosystemów raf koralowych. Podczas wyprawy załoga zbierała próbki koralowców w sposób systematyczny i zgodny z tym samym protokołem w wielu lokalizacjach i przez dłuższy czas – koralowce w każdym miejscu badano w identyczny sposób, co czyni wyniki porównywalnymi. Naukowcy z Tary wykazali, że w porównaniu do innych środowisk, rafy koralowe są o wiele bogatsze w mikroflorę, a światowa różnorodność biologiczna drobnoustrojów jest w dużym stopniu niedoceniana.

Najnowsze badania Tary nad bioróżnorodnością rafy koralowej stanowią materiał do wielkoskalowych analiz różnorodności ekosystemów koralowców. Dzięki nim możliwe jest ustrukturyzowanie danych w skali ekosystemu i zarządzania nimi. Ekspedycja naukowa Tary jest największym przeprowadzonym dotychczas badaniem genotypów koralowców. Tara Pacific pragnie udostępnić zebrane podczas ekspedycji dane szerszej grupie odbiorców i uczynić je ogólnodostępnymi dla wszystkich zainteresowanych. Naukowcy wierzą, że zwiększy to chęć ochrony raf koralowych, że konieczność dbania o nie będzie lepiej rozumiana przez światowe społeczności. „Po naszych wstępnych obserwacjach wydaje się jasne, że przyszły stan raf koralowych będzie zależał od trajektorii klimatycznej i naszej zdolności do lokalnej ochrony raf przed lokalnymi praktykami i zanieczyszczeniami” – powiedział Serge Planes, dyrektor naukowy ekspedycji Tary.

Autor zdjęć: Katarzyna Banaszak