Океанските топлинни вълни причиняват огромно избелване на корали почти всяка година поради климатичните промени, които застрашават рифовете по целия свят. Високите температури на водата стресират изграждането на рифови корали, като ги карат да изхвърлят фотосинтезиращите водорасли, които се намират в тъканите им.

Загубата на тези кафеникави цветни растителни клетки позволява на белия варовиков скелет на коралите да свети, превръщайки рифовете призрачно бели.

Но когато някои корали побелеят, те претърпяват мистериозна трансформация, която обърква учените. Вместо да станат бели, тези корали излъчват гама от различни неонови цветове.

Цветното избелване, както е познат този феномен, е описано в документалния филм Chasing Coral, който показа, че целият риф става флуоресциращ. Подводният фотограф, който документира събитието, казва, че "сякаш коралите крещят за внимание с ярък цвят, опитвайки се да се предпазят от океанските топлини. Бяхме свидетели на последно предупреждение, че океанът е в беда."

В новите изследвания най-накрая учените разкриват защо коралите правят това. Йорг Виденман, ръководител на лабораторията по коралови рифове и Сесилия Д'Анджело, старши научен сътрудник в същата лаборатория в Университета на Саутхемптън разказват за изследването.

Решаване на кораловата главоблъсканица
учените вече знаели, че появата на необичайно флуоресциращи корали е свързана с избелването. Но защо всички корали не стават изведнъж по-цветни? И защо цветовете появяват само по време на определени избелващи събития?

Нещата станалиа още по-странни, когато учените правят опит в лаборатория и поставят коралите на топлинен стрес експериментално.

В първите опити, вместо да станат по-цветни, те просто се избелват до бяло. Но след провеждането на повече лабораторни експерименти с помощта на студентите Елена Болати и Рейчъл Олдърдис, учените намиерат отговор.

В здравите корали голяма част от слънчевата светлина се абсорбира от фотосинтезиращите пигменти на водораслите. Когато коралите губят водораслите си поради стрес, излишната светлина пътува напред и назад вътре в кораловата тъкан, отразена от белия скелет. Водораслите вътре в коралите могат да се възстановят след избелване, след като условията се върнат към нормално състояние.

Но когато вътрешността на коралите е осветена така ярко, това може да бъде много стресиращо за водораслите, потенциално да забави или дори да предотврати връщането им.

Ако кораловите клетки все още могат да изпълняват поне част от нормалните си функции по време на избелване, повишените нива на вътрешна светлина засилват производството на цветни пигменти, които предпазват корала от светлинни повреди, образувайки своеобразен слънцезащитен слой, който позволява на водораслите да се върнат.

Тъй като възстановяващите се водорасли започват отново да абсорбират светлината чрез фотосинтеза, нивата на светлината вътре в коралите намаляват и така коралът спира да произвежда голяма част от тези цветни пигменти.

Но не само топлинният стрес може да причини цветно избелване. Коралите и техните водорасли са много чувствителни към промените в нивата на хранителни вещества в околната им среда. Когато във водата има твърде малко фосфор или твърде много азот - нещо, което може да се случи, когато тор от земеделските земи изтича в океана, може да се получи силно цветно избелване.

По-светло бъдеще за рифовете
Използвайки сателитни данни, учените реконструират температурните профили за известни цветни събития за избелване. Видяхме, че те са склонни да възникват след кратки или леки епизоди на топлинен стрес.

Когато коралите са изложени на тежки или продължителни температурни крайности, те избеляват до бяло. Ето защо виждаме ярки неонови цветове само в конкретни избелващи епизоди, когато условията са точно подходящи.

Различните членове на кораловата общност могат да се оцветят в различни цветове по време на тези събития, а някои видове изобщо не произвеждат тези цветни защитни пигменти. Но дори и в рамките на един коралов вид, може да има различни цветови варианти, които са резултат от различията в генетичния му състав.

Тези варианти са се развили, за да дадат на видовете различни стратегии за справяне със светлината, в зависимост от това къде растат на рифа. За коралите в по-плитка вода е полезно да инвестират много енергия в производството на цветна  слънчева защита.

На по-големи дълбочини или в засенчени места, където светлинният стрес е по-малък, коралите, които произвеждат по-малко от защитния пигмент, са по-добри, тъй като могат да спестят енергията си за други полезни цели. Въпреки това, различни варианти се срещат и някои корали побеляват цветно, докато съседите им побеляват.

Добрата новина е, че цветните избелени рифове изглежда по-вероятно да се възстановят,  отколкото коралите, които побеляват, тъй като те се появяват, когато топлинният стрес не е толкова силен и самите цветни пигменти предлагат защита.

Докладите сочат, че е настъпило цветно избелване в някои части на Големия бариерен риф през март и април 2020 г., така че някои петна от най-голямата рифова система в света може да имат по-добри перспективи за възстановяване.

Сега, когато знаем, че нивата на хранителни вещества също могат да повлияят на цветното избелване, можем по-лесно да определим случаите, при които топлинният стрес може да бъде влошен от лошото качество на водата. Това може да се управлява на местно ниво, докато океанските топлинни вълни, причинени от климатичните промени, ще се нуждаят от глобално лидерство. Заедно тези действия могат да осигурят бъдеще на кораловите рифове. 

Тази статия е публикувана в The Conversation под лиценз Creative Commons.