Rafę da się uratować. Wystarczy prosty trik

Rafy koralowe to jedne z najbardziej złożonych i różnorodnych ekosystemów na naszej planecie. Choć zajmują mniej niż 1% powierzchni oceanów, zapewniają siedlisko dla ponad 25% morskich organizmów. Niestety, są one dość wybredne jeśli chodzi o warunki jej występowania. Wystarczy trochę zbyt wysoka temperatura, a rozpocznie się jej wymarcie. Dlatego też ocieplenie klimatu, zakwaszenie oceanów, zanieczyszczenie i działalność człowieka sprawiają, że te podwodne ogrody umierają w zastraszającym tempie. Szacunki naukowców są niepokojące i pokazują, że do 2050 roku nawet 90% raf może ulec degradacji. Jednak nowe odkrycie naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego daje nadzieję na ich odrodzenie.

Rafę koralową może uratować żel

Zespół badaczy z Scripps Institution of Oceanography oraz Jacobs School of Engineering opracował innowacyjny żel SNAP-X, który imituje zapach zdrowych raf koralowych. To nie jest zwykły kosmetyk czy sztuczny zapach, to bioinżynieryjna mieszanina nanocząsteczek i substancji chemicznych produkowanych naturalnie przez tzw. krustosowe krasnorosty wapienne (ang. crustose coralline algae, CCA). To właśnie te glony odgrywają kluczową rolę w ekosystemie raf. Nie tylko wzmacniają ich strukturę, ale także produkują substancje przyciągające larwy koralowców.

Larwy koralowców, które przez pewien czas swobodnie unoszą się w wodzie, zanim osiądą i przekształcą się w dorosłe polipy, są bardzo wybredne. Wybierają miejsce osiedlenia na podstawie szeregu czynników, z których najważniejsze są chemiczne sygnały w wodzie. W zdrowych rafach emitowane są substancje sprzyjające osiedlaniu się larw, natomiast w zdegradowanych ekosystemach przeważają związki odstraszające, wytwarzane przez glony makroskopowe i muł.

Aby przezwyciężyć ten problem, zespół pod kierownictwem dr. Daniela Wangpraseurta stworzył SNAP-X, czyli hydrożel, który powoli uwalnia atrakcyjne dla koralowych larw metabolity glonów CCA. Żel został opracowany przy użyciu nanotechnologii. Kluczowym elementem są tu nanocząsteczki krzemionki (głównego składnika piasku), które „zamykają” bioaktywne substancje chemiczne i pozwalają im uwalniać się stopniowo przez okres nawet miesiąca. Dzięki temu larwy mają czas na wykrycie i osiedlenie się w odpowiednim miejscu.

Czytaj dalej poniżej

Nie kubity, a... kudity. Przełom w informatyce kwantowej i fizyce! Jakub Szczęsny

Naukowcy rozpalają “światełko nadziei”. Planeta sposobem na prąd Bartosz Gabiś

Co więcej, żel można łatwo aplikować na powierzchnie poprzez malowanie lub natryskiwanie a następnie utwardzić promieniowaniem UV. Tak powstały materiał przylega do martwego koralowca lub innych sztucznych struktur, odtwarzając chemiczne środowisko przypominające naturalne rafy.

Wyniki są obiecujące

W kontrolowanych eksperymentach laboratoryjnych żel SNAP-X zwiększył liczbę osiedlających się larw koralowców nawet sześciokrotnie w porównaniu do nieprzygotowanych powierzchni. W warunkach lepiej odwzorowujących rzeczywiste środowisko morskie (z przepływem wody), efekt był jeszcze silniejszy: odnotowano nawet 20-krotny wzrost.

Choć dotychczasowe badania skupiały się głównie na jednym gatunku, koralowcu Montipora capitata z Hawajów, lecz autorzy projektu uważają, że technologia może być dostosowana do innych gatunków i środowisk. Wystarczy odpowiednio dobrać lokalne metabolity glonów CCA.

Opracowanie żelu SNAP-X to nie tylko sukces naukowy, ale również dowód na to, że interdyscyplinarna współpraca między biologią morska, fizyką i inżynierią biomateriałową może prowadzić do przełomowych rozwiązań. Twórcy żelu nie poprzestają jednak na badaniach — wspólnie z zespołem UC San Diego założyli startup Hybrid Reef Solutions, którego celem jest komercjalizacja i wdrożenie tej technologii na szeroką skalę.

„Mam dość słuchania, że koralowce umierają. Chcę wiedzieć, co możemy z tym zrobić. Jeśli połączymy wiedzę z różnych dziedzin, możemy znaleźć innowacyjne rozwiązania dla najpoważniejszych problemów środowiskowych.”

— powiedział Wangpraseurt.

Grafika: Własne