Oceány sa ohriali o 2 °C, koraly sú zdevastované. Mladá vedkyňa vedie revolučný výskum na záchranu vzácnych ekosystémov

Rarotonga, najľudnatejší ostrov Cookových ostrovov, sa stal laboratóriom pod holým nebom. Od roku 2024 tu vedie americká morská biologička a ekologička Anya Brownová výskum, ktorý by mohol zmeniť náš prístup k ochrane koralových útesov.

S tímom kolegov z Kalifornskej univerzity v Davise a miestnymi partnermi z neziskovej organizácie Kōrero O Te ‚Ōrau zasadili a monitorujú experimentálnu koralovú škôlku, kde skúmajú, ako koraly odolávajú prehrievaniu oceánov – a akú rolu pri tom zohrávajú mikróby.

„Niektoré druhy koralov sa pri zvýšení teploty vôbec nevybielia. Iné hynú masovo,“ vysvetľuje Brown, ktorá je zároveň prieskumníčkou National Geographic a profesorkou na UC Davis. Práve táto variabilita ich zaujíma. Môže byť za vyššou odolnosťou genetická výbava, alebo snáď špecifické baktérie a riasy žijúce v tkanive koralov? Je dokonca možné, že odolnejšie koraly pomáhajú menej odolným prežiť – tým, že s nimi zdieľajú prospešné mikróby.

Útesy ako ekonomický aj ekologický pilier

Význam koralov siaha ďaleko za biológiu. „Útesy sú ako dažďové pralesy oceánov,“ hovorí vedkyňa. Poskytujú útočisko štvrtine všetkého morského života – niektoré druhy v nich žijú celý život, iné ich využívajú ako tranzitnú zónu. Na Rarotonge útesy slúžia aj ako prirodzené vlnolamy, ktoré chránia pobrežie pred búrkami. Sú chrbtovou kosťou rybolovu a pritiahnu každý rok tisíce turistov, čo generuje miliónové príjmy pre miestnu ekonomiku.

Napriek tomu čelia tieto ekosystémy krízam. Na Cookových ostrovoch ich v posledných rokoch decimovali prehrievanie vody, masové bielenie a premnoženie dravých morských hviezdic. Úbytok živej koralovej pokrývky je alarmujúci.

Genetika, mikróby a tepelné stresy

Vedkyňa sa výskumu mikróbov venuje dlhodobo – „od malých po veľké“, ako sama hovorí. Práve mikroskopické organizmy môžu byť kľúčom k pochopeniu, ako koraly zvládajú klimatickú krízu. V rámci výskumu na Rarotonge sa tím zameriava na tri faktory počas bielenia koralov: baktérie, riasy (konkrétne zooxantely) a genetiku koralov. Kým symbiotické riasy zabezpečujú výživu a farbu koralov, baktérie pravdepodobne prispievajú k ich imunitnej obrane.

„Zaujíma nás, čo je iné medzi koralmi, ktoré sú odolné, a tými, ktoré bielenie nezvládnu. Vidíme rozdiely už pred bielením? Existujú signály v zložení baktérií, ktoré predchádzajú blednutiu?“ pýta sa Brownová.

Ich výskumné obdobie však zasiahla globálna morská vlna horúčav – v roku 2024 bola vyhlásená štvrtá svetová udalosť hromadného bielenia. Cookove ostrovy zaznamenali rekordné teploty vody. Výskumníci tak mali jedinečnú príležitosť porovnať, ktoré genotypy koralov bledli a ktoré nie.

zdroj: Pacific Resort

Tím následne usporiadal experimentálne skupiny: niektoré kombinovali koraly s rôznou mierou odolnosti, iné boli homogénne. Všetky boli vystavené rovnakým vysokým teplotám, aby sa ukázalo, či genetická diverzita v skupine zvyšuje kolektívnu odolnosť.

Vzorky z experimentu sú dnes v laboratóriu v Kalifornii. Brownová s doktorandkami a technickými asistentkami skúmajú DNA koralov a ich mikrobiálne zloženie. „V bežný deň vyberám skúmavky z mrazničky a prelievam tekutiny,“ hovorí s úsmevom. Každá táto kvapka môže obsahovať odpoveď na to, ako si koraly poradia s budúcimi horúčavami.

Medzi laboratóriom a terénom

Brownová vyrástla na severovýchode USA, ďaleko od tropických útesov. Zlom prišiel počas exkurzie na strednej škole, keď uvidela koraly na vlastné oči. Odvtedy vedela, že chce byť vedkyňou. V rodine nemala žiadnych vedcov – jej mama sa venovala vzdelávaniu žien a dievčat, stará mama bola učiteľka, prababka sociálna pracovníčka. Aj preto ju to od začiatku ťahalo k ekologickým otázkam s vplyvom na spoločnosť.

„Koraly sa pre mňa stali ideálnym systémom. Ukazujú, ako veľmi sú organizmy závislé od svojho mikrobiálneho sveta – podobne ako my od črevnej mikroflóry,“ vysvetľuje. Keď jej počas postdoktorandského výskumu skolila choroba celú koralovú škôlku, pochopila, ako veľmi zraniteľný je tento ekosystém.

Okrem Rarotongy viedla výskum aj vo Francúzskej Polynézii, Portoriku, na Panenských ostrovoch a v Kajmanskom súostroví. Všade sledovala podobné vzorce: kolónie, ktoré prežili, mali buď špecifické baktérie, alebo výnimočné genetické predpoklady.

zdroj: AI

Hoci na pobreží Kalifornie žiadne koraly nežijú, laboratórium Bodega Marine Lab, kde Brownová pôsobí, je centrom pre výskum pobrežnej ekológie. V historickej budove z 60. rokov sídli viac než 100 vedcov, ktorí sa venujú všetkému od obnovenia populácií uškatcov až po mapovanie pohybu lariev pomocou radarov.

Odborníčka tu vedie výskum aj na iných „koloniálnych druhoch“, ako je morská tráva. Sleduje, ako sa mení výskyt patogénov pri rôznych teplotách. Aj tu hľadá paralely: ako rastliny, ktoré sú základom ekosystémov, zvládajú klimatické stresy.

Návrat na ostrov

V lete sa vedkyňa vráti do Rarotongy, kde pod vedením genetičky Rachael Bay a s podporou National Science Foundation budú testovať genetické markery odolnosti koralov. Okrem toho plánujú rozšíriť škôlku o ďalšie druhy a viesť workshopy pre miestnych vedcov o genetických metódach ako PCR, ktorými sa identifikujú mikroskopickí symbionti.

„Chceme prísť s novým pohľadom na útesy. Keď sme tam v roku 2022 prišli, neprebiehala žiadna aktívna obnova. O rok neskôr už áno – vďaka viacerým skupinám,“ hovorí Brownová.

zdroj: AI

Zároveň si kladie nové otázky: ako opakované teplotné vlny ovplyvňujú dlhodobú reprodukciu a rast koralov? Môžu síce prežiť, ale čo z ich životnej sily zostáva?

Závery z Rarotongy zatiaľ ponúkajú opatrný optimizmus. Niektoré koraly, ktoré vybledli, sa po ochladení vody opäť sfarbili a zregenerovali. „Možno máme viac odolných koralov, než sme si mysleli,“ dodáva Brownová.

Čítaj viac z kategórie: Zo sveta