В опубликованном сегодня в Science Advances [исследовании](https://doi.org/10.1126/sciadv.adr2545) учёные из Лаборатории морской экологической теории Института морской биологии Гавайского университета (UH HIMB) обнаружили, что коралловые рифы перемещаются к полюсам в ответ на потепление океанов, но этот процесс происходит слишком медленно, чтобы избежать последствий изменения климата. Исследование также предлагает обнадеживающую альтернативу: немедленные действия по сокращению выбросов парниковых газов могут значительно улучшить перспективы коралловых рифов во всём мире.
«По мере потепления океана виды стремятся переместиться к полюсам», — объясняет доктор Ноам Вогт-Винсент, научный сотрудник лаборатории морской экологической теории HIMB и ведущий автор исследования. «Из летописи окаменелостей мы знаем, что коралловые рифы ранее расширяли свои ареалы в ответ на прошлые климатические изменения, но мы не знали, идёт ли речь о десятках или тысячелетиях».
Чтобы предсказать изменения в распределении коралловых рифов, команда обратилась к сложным моделям моделирования, запущенным на суперкомпьютере Университета Гавайев в Коа.
«Невозможно полностью изучить будущие сдвиги ареалов кораллов экспериментальным путём, потому что эти сдвиги происходят на очень больших расстояниях и в течение длительных временных периодов. Подход компьютерного моделирования — единственный способ это предсказать», — отмечает Вогт-Винсент.
Команда разработала глобальную модель моделирования, включающую около 50 000 участков коралловых рифов, с учётом процессов, важных для здоровья коралловых рифов, таких как рост, распространение, эволюция и адаптация кораллов к тепловому стрессу. Они включили экспериментальные данные и затем проверили три сценария будущих выбросов: низкие темпы потепления (~2 ℃ к 2100 году), умеренное потепление (~3 ℃) и сильное потепление (>4 ℃).
«Моделируя коралловые рифы в глобальном масштабе и учитывая эволюцию и взаимосвязь, это исследование предоставляет беспрецедентный долгосрочный взгляд на то, как эти сложные экосистемы будут реагировать на изменение климата», — говорит доктор Лиза Макманус, доцент-исследователь в HIMB и научный руководитель Вогт-Винсента.
«Мы обнаружили, что тропическим коралловым рифам требуются столетия, чтобы значительно расшириться за пределы их нынешнего распространения», — делится Вогт-Винсент своими выводами.
«Ранее предполагалось, что тропические виды кораллов могут найти «убежище» в субтропических и умеренных морях, перемещаясь к полюсам и создавая новые коралловые рифы в более высоких широтах. К сожалению, хотя мы подтвердили, что расширение ареала коралловых рифов действительно в конечном итоге произойдёт, самые большие потери кораллов ожидаются в ближайшие 50 лет, а это означает, что новые рифы в более высоких широтах не образуются достаточно быстро, чтобы спасти большинство тропических кораллов», — добавляет он.
Такие места, как северная Флорида, южная Австралия и южная Япония, в конечном итоге могут увидеть появление новых рифов, но не скоро, чтобы помочь многим тропическим видам кораллов выжить в XXI веке.
Но есть и хорошие новости: коралловые рифы не обречены. Исследование показывает, что значительное сокращение выбросов парниковых газов, подобное тому, которое предусмотрено Парижским климатическим соглашением, может резко сократить потери кораллов. Вместо потери ещё 70% коралловых рифов мы можем ограничить потери примерно до 30%. Это подчёркивает критическую важность срочных действий человечества.
«Наши выводы показывают, что коралловые рифы — это не потерянное дело, но немедленное и значительное сокращение выбросов парниковых газов необходимо для смягчения разрушительного воздействия на наши рифы», — говорит Вогт-Винсент. «На самом деле наше исследование показывает, что сокращение выбросов парниковых газов не только улучшит будущее коралловых рифов в этом веке, но и на сотни и тысячи лет в будущем. Наши действия в ближайшие несколько десятилетий будут иметь невероятно долгосрочные последствия для коралловых рифов во всём мире».
Лаборатория морской экологической теории HIMB продолжит использовать возможности суперкомпьютеров, чтобы лучше понять угрозы и возможные решения для коралловых рифов по всему миру. Будущие направления исследований включают разработку более сложных генетических симуляций для понимания распространения коралловых личинок. Также изучается, как более прохладные части коралловых рифов могут создать локальные условия для выживания кораллов.
«Мне действительно интересно прогнозировать, как будет выглядеть мир через десятилетия или даже века», — подчёркивает Вогт-Винсент. «Это исследование даёт повод для надежды, потому что показывает, что мы всё ещё можем предпринять значимые действия для защиты наших прекрасных коралловых рифов, но для этого потребуются амбициозные глобальные усилия по сокращению выбросов парниковых газов».
Предоставлено [Гавайским университетом в Маноа](https://phys.org/partners/university-of-hawaii-at-manoa/)