Zdrowe rafy koralowe rozbrzmiewają chórem chrząkań i mruczeń związanych z żerowaniem ryb, poszukiwaniem partnerów lub obroną swojego terytoriów, co podkreśla ciągłe trzaskanie trzaskających krewetek. Larwy koralowców wykorzystują te dźwięki jako wskazówki przy podejmowaniu decyzji, gdzie wybrać dom.
Naukowcy odkryli, iż w tej chwili drugi gatunek larw koralowców zareagował na dźwięki zdrowej rafy odtwarzane przez głośnik, co wskazuje, iż „wzbogacenie akustyczne” zachęca korale do osiadania i może stać się szeroko stosowaną metodą odtwarzania raf wśród gatunków koralowców.
Larwy koralowców piłek golfowych osiadały w znacznie większym tempie, gdy były wystawione na dźwięki zdrowej rafy w ciągu pierwszych 36 godzin w wodzie. Po tym oknie dźwięk miał niewielki wpływ.
Rafy koralowe stanowią schronienie dla ponad jednej czwartej wszystkich zwierząt morskich, chronią wybrzeża przed silnymi falami i sztormami oraz zapewniają żywność i możliwości turystyczne milionom ludzi na całym świecie. Naukowcy szacują, iż w ciągu ostatnich 30 lat zniknęło 25% wszystkich raf koralowych.
Rafy koralowe na całym świecie mają kłopoty. W tych ekosystemach żyje miliard ludzi i ponad jedna czwarta gatunków morskich. Mimo to wiele z nich zostało zniszczonych przez niezrównoważone rybołówstwo i turystykę, budownictwo przybrzeżne, spływ substancji odżywczych i zmiany klimatyczne. Teraz naukowcy wykazali, iż nadawanie dźwięków zdrowych raf to sposób na zachęcenie larw koralowców do ponownego zasiedlania zdegradowanych miejsc i pomagania w ich rewitalizacji.
Niedawne badania przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Oceanograficznego Woods Hole (WHOI) wykazały, iż larwy koralowców piłek golfowych można zachęcić do osiedlenia się, gdy usłyszą dźwięki tętniącej życiem, zdrowej rafy. Jest to drugi gatunek koralowców, który wykazuje zdolność reagowania na dźwięk, co wskazuje, iż technika ta może stać się szeroko stosowanym narzędziem do renowacji raf.
„Wzbogacanie akustyczne w dalszym ciągu okazuje się obiecującą techniką w terenie i w laboratorium, zwiększającą tempo osiadania koralowców” – stwierdziła Nadège Aoki, doktorantka w WHOI i pierwsza autorka niedawno opublikowanego artykułu w JASA Express Letters. „Istnieje bardzo ograniczona grupa gatunków, w przypadku których do tej pory wykonano jakiekolwiek prace akustyczne, a to już drugi przypadek, w którym koralowce zareagowały na odtwarzany dźwięk i osiadły”.
W fazie larwalnej koralowce dryfują lub pływają w wodzie w poszukiwaniu odpowiedniego miejsca do osiedlenia się. Aby zdecydować, gdzie powinny przyczepić się do dna morskiego i dojrzewać do stacjonarnej postaci dorosłej, larwy koralowców mogą polegać na bodźcach pochodzących od substancji chemicznych, światła i – jak Aoki i jej współpracownicy wykazali wcześniej oraz w tym badaniu – dźwięków. Zdrowe rafy koralowe rozbrzmiewają chórem mruczeń i chrząkań związanych z żerowaniem ryb, poszukiwaniem partnerów lub obroną swojego terytoriów, co podkreśla ciągłe trzaskanie trzaskających krewetek. Uszkodzone lub zdegradowane rafy są znacznie cichsze i wydaje się, iż niektóre larwy koralowców potrafią dostrzec różnicę.
W lipcu 2022 roku Aoki i jej współpracownicy zebrali larwy Favia fragum – powszechnie znanego jako koralowiec golfowy – na Wyspach Dziewiczych Stanów Zjednoczonych. Podzielili larwy do miseczek i umieścili je w dwóch cichych, piaszczystych zatokach u południowo-wschodniego wybrzeża St. John: Great Lameshur Bay i Grootpan Bay. W Great Lameshur badacze umieścili miseczki larw w odległości jednego metra od zasilanego energią słoneczną głośnika odtwarzającego dźwięki zarejestrowane na pobliskiej rafie Tektite, która jest uważana za stosunkowo zdrową i hałaśliwą. Naukowcy zastosowali tę samą konfigurację w Grootpan Bay, ale głośniki odtwarzały jedynie ciszę lub dźwięki nagrane w Grootpan.
W każdym miejscu połowa miseczek larw znajdowała się w wodzie przez 24 godziny, a połowa przez 48 godzin. Po 24 godzinach żadna larwa w miejscu kontrolnym nie osiadła na dnie kubków, ale około 30% larw słyszących dźwięki zdrowej rafy osiadło. Po 48 godzinach współczynnik osiadania w obu lokalizacjach był znacznie wyższy i mniej więcej porównywalny – około 73% w Great Lameshur i 85% w Grootpan.
Wielkości próbek w obu przedziałach czasowych były zbyt małe, aby wyniki były istotne statystycznie. Jednak naukowcy przeprowadzili również podobny eksperyment w zbiornikach akwariowych z włókna szklanego. W zbiornikach sprawdzali osadzanie się larw po 24 i 72 godzinach ekspozycji na dźwięk. Łącząc te wyniki, odkryli, iż larwy koralowców piłek golfowych osiadają w znacznie większym tempie, gdy są wystawione na dźwięki zdrowej rafy w ciągu pierwszych 36 godzin. Po tym oknie larwy osiedlały się w zasadzie w tym samym tempie, niezależnie od tego, co słyszały.
„Wzbogacanie akustyczne działało przez około 36 godzin” – powiedział Aran Mooney, biolog morski w WHOI i starszy autor artykułu. „Potem wydaje się, iż desperacko chcą się uspokoić, a zdrowe wskazówki stają się mniej ważne”.
Koralowce z piłeczkami golfowymi mają stosunkowo krótki okres żywotności w fazie larwalnej. Nie mają środków, żeby krążyć tygodniami w poszukiwaniu idealnego miejsca; chcą się osiedlić w ciągu 8 do 36 godzin po wypuszczeniu do wody, powiedział Mooney. Naukowcy odkryli, iż sygnały dźwiękowe są najskuteczniejsze, dopóki larwy mają wystarczające zasoby, aby być wybrednymi – gdy skończy im się czas, zadomowią się niemal wszędzie.
„Docieramy do niektórych niuansów biologii koralowców” – powiedział Aoki. „Istnieje szeroki wachlarz strategii reprodukcyjnych stosowanych przez koralowce, a różne gatunki mają różne okresy larwalne. Otwieramy szeroką sferę pytań o to, w jaki sposób reakcja na dźwięk będzie różna w zależności od gatunku”.
Praca pokazuje również, iż koralowce będą reagować na sygnały dźwiękowe choćby w zbiornikach, gdzie odbicia dźwięku, aeratory i filtry wody sprawiają, iż akustyka nie jest idealna. Rozmnażanie się i osiedlanie koralowców w zbiornikach może być trudne, a czasami osiągnięcie prawidłowego stanu zajmuje miesiące. Dodanie zdrowych dźwięków raf może ułatwić ten proces w szkółkach lądowych. Prawdopodobnie nie będzie jednego rozwiązania, które będzie skuteczne w przypadku każdego gatunku koralowców w każdej części świata, ale badacze mają nadzieję, iż wzbogacanie akustyczne zastosowane ze zrozumieniem lokalnej ekologii i biologii koralowców okaże się skutecznym narzędziem do renowacji koralowców.
„Odkrycie drugiego gatunku osiedlającego się w odpowiedzi na dźwięk pokazuje, iż nie jest to jednorazowy przypadek i być może uda nam się naprawdę zwiększyć skalę tego zjawiska” – powiedział Mooney. „Ale nie możemy po prostu wyrzucić głośnika za burtę i myśleć, iż zadziała. Musimy znać system i zintegrować go z innymi działaniami na rzecz ochrony i restauracji”.
Badania te były wspierane przez fundacje Vere i Oceankind, National Science Foundation oraz inicjatywę WHOI na rzecz rozwiązań rafowych.
