Rafy koralowe należą do najbardziej różnorodnych i cennych ekosystemów na Ziemi, zapewniając pożywienie, schronienie i środki do życia milionom ludzi.

Jednak są one również zagrożone globalnym ociepleniem, które powoduje blaknięcie koralowców, zjawisko, które może prowadzić do śmierci koralowców i degradacji raf.

Co to jest blaknięcie koralowców i dlaczego stanowi problem?

Bielenie koralowców to utrata symbiotycznych alg, które żyją w tkankach koralowców i dostarczają im energii i składników odżywczych, podaje Phys.org.

Algi te nadają również koralowcom ich żywe kolory, więc kiedy zostaną wydalone lub umrą, koralowce stają się białe lub blade.

Bielenie koralowców może być wywołane przez różne stresory środowiskowe, takie jak wysokie lub niskie temperatury, zmiany zasolenia, zanieczyszczenie lub choroby.

Jednak główną przyczyną blaknięcia koralowców jest wzrost temperatury powierzchni morza spowodowany zmianami klimatycznymi.

Kiedy temperatura wody przekracza optymalny zakres dla koralowców, stają się one zestresowane i uwalniają reaktywne formy tlenu (ROS), które uszkadzają ich komórki i DNA.

Prowadzi to do zerwania symbiozy między koralowcami i algami, co skutkuje blaknięciem. Wybielone koralowce nie są martwe, ale osłabione i bardziej podatne na infekcje i śmiertelność. Jeśli stres utrzymuje się lub często się powtarza, koralowce mogą nie być w stanie zregenerować się i przywrócić symbiozy.

Blaknięcie koralowców stało się w ostatnich dziesięcioleciach globalnym problemem, dotykając większość głównych raf koralowych na świecie, takich jak Wielka Rafa Koralowa w Australii, Trójkąt Koralowy w Azji Południowo-Wschodniej i Morze Karaibskie.

Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), przewiduje się, że liczba raf koralowych zmniejszy się o 70-90%, jeśli globalne ocieplenie osiągnie 1,5°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, io ponad 99%, jeśli osiągnie 2°C.

Miałoby to druzgocące konsekwencje dla różnorodności biologicznej mórz, usług ekosystemowych, ochrony wybrzeża i dobrostanu ludzi.

W jaki sposób kurkumina może pomóc chronić koralowce przed blaknięciem?

Kurkumina jest naturalnym związkiem ekstrahowanym z kłączy kurkumy (Curcuma longa), rośliny pochodzącej z Indii i Azji Południowo-Wschodniej, czytamy w SciTechDaily.

Kurkumina była używana od wieków w tradycyjnej medycynie i kuchni ze względu na swoje właściwości przeciwzapalne, przeciwutleniające, przeciwnowotworowe i przeciwdrobnoustrojowe.

Niedawno naukowcy z Italian Institute of Technology (IIT) i University of Milan-Bicocca, we współpracy z Genoa Aquarium we Włoszech, odkryli, że kurkumina może również chronić koralowce przed blaknięciem.

Naukowcy opracowali biodegradowalny biomateriał oparty na zeinie, białku pochodzącym z kukurydzy, aby dostarczać koralowcom kurkuminę w kontrolowany sposób, nie powodując szkód w otaczającym środowisku morskim.

Biomateriał tworzy cienką warstwę, która pokrywa powierzchnię koralowca i stopniowo uwalnia kurkuminę.

Kurkumina działa jako środek przeciwutleniający, który usuwa ROS i zmniejsza stres oksydacyjny w komórkach koralowców. Pomaga to utrzymać symbiozę między koralowcami i algami oraz zapobiega blaknięciu.

Naukowcy przetestowali swoją technikę na gatunku koralowca (Stylophora pistillata) typowym dla tropikalnego Oceanu Indyjskiego, który znajduje się na Czerwonej Liście Gatunków Zagrożonych IUCN.

Symulowali warunki przegrzania w morzach tropikalnych, podnosząc temperaturę wody do 33°C na 10 dni.

W tych warunkach wszystkie nietraktowane koralowce zostały dotknięte blaknięciem, tak jak miałoby to miejsce w naturze. Jednak wszystkie próbki potraktowane kurkuminą nie wykazywały oznak wybielania ani reakcji na stres.

Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w ACS Applied Materials & Interfaces, gdzie również poinformowali, że ich technika nie wpłynęła na wzrost lub zwapnienie koralowców ani nie zmieniła ich składu mikrobiomu.

Złożyli również wniosek patentowy na swoją technologię i planują przetestować ją w naturze i na dużą skalę.

„Ta technologia jest przedmiotem wniosku patentowego, który został złożony i tak naprawdę kolejne etapy badań będą koncentrować się na jej zastosowaniu w przyrodzie i na dużą skalę” – powiedział Marco Contardi, pierwszy autor badania.

Opracowanie: irme.pl