Naukowcy ścigają się, aby powstrzymać chorobę polegającą na utracie tkanki koralowców kamiennych, która zabija niektóre z najstarszych i największych koralowców w regionie.

Cichy zabójca rozprzestrzenia się po wodach Karaibów. Znana jako choroba utraty tkanki koralowców kamiennych, dotyka co najmniej 22 gatunki, w tym niektóre z największych, najstarszych i najważniejszych koralowców budujących rafy. Zainfekowane kolonie tworzą białe plamy, które powoli się powiększają, pozbawiając zwierzęta koloru i życia. W najbardziej podatnych gatunkach, takich jak koralowce filarowe, mózgowe i gwiaździste, zakażone kolonie zwykle umierają w ciągu tygodni lub miesięcy.

To „najgorsza rzecz, jaką kiedykolwiek widziałem”, mówi William Precht, specjalista od chorób koralowych na Florydzie.

Choroba utraty tkanki w kamienistych koralach, w skrócie SCTLD, została odkryta jesienią r. 2014 w koralowcach u wybrzeży Miami. Choroba, prawdopodobnie rozprzestrzeniona przez bakterie lub wirusy lub ich kombinację, rozprzestrzeniła się już na wybrzeże Florydy i znaczną część północnych Karaibów. Obecnie jest obecny w co najmniej 20 krajach, od Meksyku przez Honduras po St. Lucia. W maju r. 2021 koralowce zostały zarażone chorobą w Parku Narodowym Dry Tortugas na Florydzie, gorącym miejscu różnorodności koralowców.

Wyniszczająca choroba koralowców

Chorobę utraty tkanki kamienistych koralowców (SCTLD) po raz pierwszy zauważono w pobliżu Miami jesienią r. 2014i rozprzestrzenił się już na znaczną część północnych Karaibów i do Zatoki Meksykańskiej. Naukowcy ścigają się, aby dowiedzieć się, co go powoduje i jak zapobiegać rozprzestrzenianiu się tej wyniszczającej choroby.

Naukowcy, w tym Precht, ścigają się, aby odkryć, co powoduje chorobę, jak się rozprzestrzenia i jak ją leczyć. Chociaż choroba rozprzestrzenia się powoli przez prądy wodne, nowe badania sugerują, że może być również przenoszona przez statki handlowe w głównych portach, takich jak Bahamy.

Koralowce karaibskie – które stanowią podstawę ich ekosystemów rafowych – są już zagrożone przez ocieplenie wód z powodu zmiany klimatu, zanieczyszczenia, spływu składników odżywczych i nie tylko, co sprawia, że rozwiązanie zagadki jest jeszcze pilniejsze.

Lato roku 2014 było złe dla koralowców na Florydzie. Fala upałów spowodowała, że temperatura wody u wybrzeży podskoczyła do rekordowego poziomu, powodując masowe blaknięcie. Dzieje się tak, gdy zestresowane koralowce wydalają symbiotyczne glony, zwane zooksantelle, które utrzymują je przy życiu. Koralowce mogą wyzdrowieć z bielenia, ale mogą osłabiać i narażać je na choroby.

Więcej informacji na ten temat TUTAJ

W tym czasie Precht, główny naukowiec firmy konsultingowej z siedzibą w Miami, Dial Cordy and Associates, prowadził serię stacji monitorujących rafy koralowe wokół Miami, aby śledzić wszelkie oddziaływania spowodowane pracami pogłębiarskimi na tym obszarze.

W październiku r. 3031 jeden z nurków firmy, Ryan Fura, zobaczył kilka koralowców, które wyglądały „trochę dziwnie” na rafie w niewielkiej odległości od odpływu oczyszczalni ścieków w hrabstwie Miami-Dade, wspomina Precht. W ciągu następnych kilku tygodni nieznana dotąd dolegliwość wydawała się szybko rozprzestrzeniać. Precht odwiedził dotkniętą rafę na początku listopada, aby sam to sprawdzić.

Ponad połowa koralowców wydawała się być zarażona, a niektóre były już martwe. „Nie mogłem uwierzyć własnym oczom” – mówi. „To było absolutnie obrzydliwe”.

Pojawienie się choroby w innych miejscach było często równie nagłe i niszczące. W październiku 2019 r. choroba nie dotarła jeszcze na Bahamy, częściowo dlatego, że przeważający prąd oceaniczny biegnie na północ wzdłuż wybrzeża Florydy. W tym miesiącu ekolog morski Craig Dahlgren i jego współpracownicy zbadali około 60 mil rafy i nie znaleźli chorego koralowca. Jednak do listopada zespół otrzymywał raporty, że koralowce w pobliżu Freeport miały nieznaną infekcję – która wkrótce okazała się SCTLD.

Podczas kolejnego szeroko zakrojonego badania w marcu r. 2020 Dahlgren wraz z Perry Institute for Marine Science ponownie zbadał ponad 60 mil rafy – i znalazł zainfekowane koralowce w każdym miejscu, szczególnie koralowce mózgowe i filarowe. W ciągu kilku miesięcy zdecydowana większość zarażonych kolonii zginęła.

Po lewej: Kolonia żłobionych koralowców mózgowych – gatunku bardzo podatnego na SCTLD – jest widoczna w laboratorium w pobliżu Tampa na Florydzie. Naukowcy badają takie koralowce w wyścigu, aby znaleźć przyczynę choroby i jak ją leczyć.

Po prawej: Kolczasty koralowiec kwiatowy jest jednym z co najmniej 22 gatunków, które mogą zostać zarażone przez SCTLD. Korale mózgowe i filarowe są również szczególnie podatne na tę chorobę.

Wiele dotkniętych chorobą koralowców tworzy dominujące struktury raf — takie jak duże, uderzające kolumny koralowców — i może żyć przez wieki. „Kolonie, których rozwój zajęło setki lat, mogą zostać zniszczone w ciągu kilku tygodni” — mówi.

W lipcu r. 2021 Dahlgren i współautorzy opublikowali badanie pokazujące, że choroba promieniowała z portów handlowych Freeport i Nassau. Rozsądnym wyjaśnieniem tego schematu jest to, że komercyjne statki żeglugowe rozprzestrzeniają chorobę, mówi Dahlgren. Jedną z możliwości jest to, że patogeny są przenoszone w wodzie balastowej statków handlowych, która jest przechowywana w zbiornikach w celu ustabilizowania tych ogromnych statków. Jednak potrzeba więcej badań, aby potwierdzić tę hipotezę, mówi Precht.

Choroba pojawiła się również nagle na Wyspach Dziewiczych Stanów Zjednoczonych w styczniu r. 2019, w pobliżu komercyjnego portu żeglugowego Crown Bay na wyspie St. Thomas. Następnie stopniowo rozprzestrzenił się na wyspę i do sąsiedniego St. John, przeskakując nagle do dwóch oddzielnych miejsc w St. Croix – obu w pobliżu komercyjnych portów żeglugowych – mówi Marilyn Brandt, która studiuje koralowce na Uniwersytecie Wysp Dziewiczych na wyspie św. Tomasza.

Choroba niszczy rafy Wysp Dziewiczych, które w niektórych miejscach straciły od połowy do trzech czwartych koralowców w ciągu dwóch lat od pierwszej infekcji.

„Wszystko, co widziałem w przeszłości, blednie w porównaniu z tym” – mówi Brandt.

Brandt obawia się, że utrata koralowców zaszkodzi populacjom ryb, a także negatywnie wpłynie na gospodarkę, która w dużym stopniu zależy od nurkowania z rurką na rafie koralowej i turystyki nurkowej.

Straż przybrzeżna różnych krajów, takich jak Bahamy, wydała zalecenia dla statków, aby nie wymieniać wód balastowych w portach, ale jak dotąd uchwalono niewiele przepisów, które można by egzekwować, aby powstrzymać tę praktykę.

Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się choroby między wyspami, statki muszą bardziej uważać na to, jak i kiedy wymieniają wodę balastową, i unikać wypuszczania jej w pobliżu portów i raf koralowych, mówi Dahlgren.

Dowiedz się więcej: Okno ratujące światowe rafy koralowe szybko się zamyka.

Poszukiwanie przyczyny

Nikt jeszcze nie wie na pewno, co powoduje chorobę – ale dziesiątki naukowców pracuje nad jej zidentyfikowaniem.

Jedna kusząca wskazówka pojawiła się w raporcie przypadku opublikowanym online minionej jesieni przez badacza z US Geological Survey, Thierry Work.

Przyglądając się zainfekowanym komórkom koralowców pod mikroskopem elektronowym, zauważył, że komórki zooxantelli tych koralowców wydają się być pełne dziur. W zdegradowanych komórkach znalazł ciekawe, podobne do nici cząstki – „jak spaghetti”, mówi Work.

Okazało się, że nici te są niezidentyfikowanymi wirusami, podobnymi pod względem wielkości i kształtu do wirusów roślinnych z rodziny Flexiviridae. Prace nie mogą udowodnić, że te wirusy powodują chorobę, ale podejrzewa, że odgrywają one ważną rolę, a kilku badaczy śledzi to odkrycie.

Ale są powody do sceptycyzmu. Po pierwsze, zakażone koralowce dobrze reagują na antybiotyki, które zabijają bakterie, a nie wirusy. Z drugiej strony antybiotyki mogą wywierać stymulujący wpływ na układ odpornościowy, powodując skutki wykraczające poza zamierzone cele. Wstępne prace pokazują również, że niektóre zainfekowane koralowce pozytywnie reagują na leczenie przeciwwirusowe.

Po drugie, pozornie zdrowe koralowce, które zbadał Work, również miały cząsteczki wirusa w swoich zooksantellach. Ale Work uważa, że te koralowce mogły nie być tak zdrowe, jak zakładano – i że być może one również prawdopodobnie zachorują w przyszłości – lub cierpią na bezobjawową chorobę.

Niektórzy badacze podejrzewają, że bardziej prawdopodobnym winowajcą jest bakteria. Brandt i Erinn Muller, biolog z Mote Marine Laboratory w Sarasocie, przyjrzeli się, jakie typy bakterii były najbardziej rozpowszechnione w chorych koralowcach odpowiednio na Wyspach Dziewiczych i na Florydzie.

Precht zgadza się, że przyczyną jest prawdopodobnie bakteria, być może podobna do tej, która powoduje znaną chorobę koralowców zwaną białą plagą.

Kąpiel drobnoustrojów

Prawdopodobnie nie ma też jednego winowajcy. Po pierwsze, koralowce poddane stresowi termicznemu są bardziej podatne na zakażenie dowolnym patogenem. Ponadto choroby koralowców są często powodowane przez więcej niż jeden patogen.

„To musi być skomplikowane, ponieważ żadne z naszych badań nie daje wyraźnego sygnału”, mówi Amy Apprill, biolog z Woods Hole Oceanographic Institution, która badała tę chorobę. Podejrzewa, że istnieje skomplikowana współzależność między jednym lub kilkoma patogenami – być może nawet bakteriami i wirusami – a mikrobiomem koralowców.

Julie Meyer, mikrobiolog morski z University of Florida, zgadza się, że jest to prawdopodobnie choroba wywoływana przez wiele drobnoustrojów. W ramach swoich badań zsekwencjonowała genom wszystkich drobnoustrojów obecnych w koralach, aby znaleźć wskazówki dotyczące przyczyny.

Jednym z powodów, dla których badania są tak trudne, jest to, że „ocean jest w zasadzie kąpielą bakterii i wirusów” – mówi Meyer. Co więcej, niewiele wiadomo o chorobach koralowców w ogóle lub zawiłościach ich układu odpornościowego – nie mówiąc już o układach odpornościowych 22 różnych dotkniętych chorobą gatunków.

Plusem jest to, że obecnie prowadzi się ogromną ilość badań, a co tydzień składa się wiele artykułów do publikacji. „To ogromny kryzys” — mówi Brandt. „Cała społeczność rzuca w to wszystko, co ma”.

###

IRME / NATIONAL GEOGRAPHIC