산호 백화의 원인은 무엇이며 산호초는 회복될 수 있습니까?

산호는 다양한 해양 생물이 사용하는 서식지를 만드는 반면, 산호 백화는 해양 생물을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 산호초는 지구의 1% 미만을 덮고 있지만 10억 명이 넘는 사람들이 산호초에 음식을 의존하는 것으로 추정됩니다.ㅡ형형색색의 산호가 새하얗게 변할 때, 급격한 변화는 경각심을 불러일으킵니다. 백화된 산호의 흰색 골격이 완전히 노출되어 동물이 죽은 것처럼 보입니다. 탈색된 산호가 아직 살아 있는 동안, 산호의 탈색은 극심한 스트레스의 증상입니다. 움직일 수 없는 동물이 살아남기 위해 필사적으로 노력하는 것입니다.

산호 백화의 원인은 무엇입니까?

건강한 산호의 갈색 바탕색은 zooxanthellae로 알려진 작은 식물과 같은 생물에서 나옵니다. 이 다채로운 주민은 각각 크기가 1밀리미터 미만이지만 일반적으로 1제곱센티미터의 산호에 100만 마리 이상의 주산셀라가 살고 있습니다. Zooxanthellae는 결합된 색상이 외부 세계에서 볼 수 있는 산호의 투명한 폴립에 모입니다. 그러나 zooxanthellae의 색상은 단순히 산호에 대한 주요 기능인 음식을 제공하는 부작용입니다.

조류가 산호에게 음식을 제공하는 방법

Zooxanthellae는 실제로 작은 조류 조각입니다. 식물 및 기타 해초와 마찬가지로 zooxanthellae는 광합성을 통해 태양으로부터 에너지를 포착하여 음식을 생산합니다. zooxanthellae는 엽록소를 사용하여 빛을 포착하는데, 이는 또한 산호에 갈색 톤을 부여합니다. 산호가 제공하는 은신처와 이산화탄소에 대한 대가로 Zooxanthellae는 산호가 스스로 얻기 어려운 특정 영양소를 공유합니다.

산호가 Zooxanthellae로부터 받는 음식의 양은 상당히 다양하며 일부 산호 종은 이러한 파트너십이 전혀 없습니다. 이러한 독립적인 산호의 경우 동물은 음식을 잡기 위해 폴립에 전적으로 의존해야 합니다. 작은 말미잘처럼 산호의 폴립은 끈적끈적한 촉수를 사용하여 떠다니는 음식을 잡습니다. 일부 산호는 낮에 촉수를 사용하지만 대부분의 열대 산호는 밤에만 폴립을 확장합니다.

zooxanthellae와 협력하도록 진화한 산호는 완전히 독립적인 먹이 전략을 가진 종보다 경쟁 우위를 가질 수 있습니다. 그 양은 산호 종마다 크게 다르지만, 주산텔라와 함께 일하는 산호는 광합성을 하는 임차인으로부터 일일 영양 요구량의 90% 이상을 직접 얻을 수 있습니다. 불행하게도, 산호 백화는 이러한 경쟁 우위를 이러한 작업 공유 산호의 치명적인 약점으로 만들 수 있습니다.

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표백 산호에는 Zooxanthellae가 부족합니다.

백화된 산호는 형형색색의 광합성 생물이 부족하여 하얀 골격과 투명 폴립만 있는 산호만 남게 됩니다. Zooxanthellae가 없으면 백화된 산호는 음식을 위해 자신의 촉수에 의존해야 합니다. 자신을 위해 대부분의 음식을 제공하는 데 익숙한 산호의 경우 이것은 상당히 관리가 가능할 수 있지만 일반적으로 주산셀라와 긴밀한 관계를 맺고 있는 산호의 경우 이러한 광합성 동맹의 손실은 이러한 산호의 경쟁 우위를 박탈할 뿐만 아니라 —또한 광합성에 의존하는 산호를 위험에 빠뜨립니다.

산호와 주산셀래 사이의 불행한 해체는 동물이 극심한 스트레스를 받을 때 산호 집주인에 의해 시작됩니다. 대부분의 경우 이러한 스트레스는 비정상적으로 따뜻한 물의 형태로 나타납니다. 다른 알려진 원인으로는 바닷물의 짠맛 감소, 영양소 과부하, 과도한 태양 노출, 심지어 비정상적으로 차가운 물이 있습니다.

이러한 스트레스 상황은 산호의 zooxanthellae에 심각한 손상을 일으켜 해조류의 적절한 광합성을 방해하는 것으로 생각됩니다. 일반적으로 산호는 동물의 자연적 유지 과정의 일부로 손상된 주산텔라를 소화하지만, 많은 양의 주산텔라가 한 번에 모두 손상되면 산호가 따라갈 수 없습니다. 기능을 하지 않는 주산셀라의 축적은 산호 자체에 손상을 줄 수 있으며, 산호가 자기 보존을 위한 필사적인 시도로 조류 주민을 강제로 방출하게 합니다.

열 스트레스는 또한 산호의 조직을 직접적으로 손상시키는 것으로 생각됩니다. 이러한 스트레스가 많은 조건에서 산호 숙주는 분명히 건강한 주산셀라를 방출하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 건강한 식품 생산 조류의 제거는 열 스트레스의 의도하지 않은 부작용일 수 있습니다. Zooxanthellae를 손상시키는 것 외에도 열 스트레스는 산호 자체의 조직이 산호의 골격에 대한 그립을 잃어 산호가 내부에 건강한 Zooxanthellae가 있는 자체 세포를 잃게 만들 수 있습니다. 이런 식으로 산호 백화는 실제로 단순한 보호 조치가 아니라 스트레스의 증상일 수 있습니다.

산호 백화의 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았으며 산호의 스트레스 원인에 따라 다를 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 산호가 험난할 때 새하얗게 변하는 것은 분명합니다.

산호 백화의 광범위한 영향

산호 동물 자체를 해치는 것 외에도 산호 백화는 음식이나 피난처를 산호에 의존하는 물고기에게 큰 영향을 미칩니다. 사실 알려진 모든 어종의 거의 1/4이 산호초 사이에 살고 있습니다. 많은 연구에서 산호 백화 사건 이후 암초 어류의 풍부함과 다양성의 손실을 기록했습니다.

주로 또는 단독으로 산호를 먹는 물고기는 산호 백화 현상에 가장 취약한 것으로 생각되는 반면, 광범위한 식습관을 가진 물고기는 대규모 백화 현상 이후 몇 년 동안 실제로 풍부하게 증가하는 것으로 나타났습니다. 산호 안에 사는 물고기는 또한 포식자의 공격에 더 취약해지기 때문에 산호의 스트레스 반응의 정면을 받는 것으로 생각됩니다. 마찬가지로, 산호 구조 내에 사는 게와 다른 해양 동물은 표백 중에 즉각적이고 심각한 쇠퇴를 경험합니다.

산호초가 주요 식품 공급원으로 간주되기 때문에 산호 백화의 파괴적인 영향은 인간에게도 적용됩니다. 산호초와 관련된 관광은 많은 경제가 구축되는 약 360억 달러 규모의 산업을 구성합니다. 산호에 의해 생성된 복잡한 3D 구조는 또한 들어오는 파도의 영향을 완화하여 인접한 해안선을 보호합니다. 산호초가 백화되면 이러한 혜택이 크게 줄어듭니다. 표백된 암초에는 인간이 먹을 수 있는 물고기가 적습니다. 마찬가지로 세계적으로 유명한 색상과 다양한 해양 생물이 부족한 암초는 관광 산업에 타격을 줍니다.

산호초가 회복될 수 있습니까?

산호 백화 현상은 1970년대에 처음 기록되었습니다. 그 이후로, 그것은 세계 산호초의 일반적인 현상이 되었으며 종종 대규모 산호 멸종과 연결됩니다.ㅡㅡ

다행히 희망의 조짐이 보인다. 산호 백화 데이터를 분석할 때 연구자들은 산호 백화의 시작이 예년보다 더 높은 온도에서 발생하고 있음을 발견했습니다. 과학자들은 이것을 일부 산호가 기후 변화에 적응하고 있다는 신호로 해석합니다.

과학자들은 또한 그레이트 배리어 리프(Great Barrier Reef)의 맹그로브 산호를 포함하여 매우 따뜻한 물에 이미 적응한 산호 주머니를 발견했습니다. 이 산호는 이미 극한 환경에 살고 있어 해수 온도 상승에 적응하는 데 있어 “게임에서 앞서” 있습니다. 오늘날의 산호초를 형성하는 주요 산호 종이 기후 변화에 충분히 빨리 적응할 수 없다면 이와 같이 미리 적응되고 열에 강한 산호가 미래의 산호초를 채울 수 있기를 희망합니다.

그럼에도 불구하고 세계 산호초의 수명과 이러한 산호에 의존하는 많은 산호초 생물의 생계를 보장하기 위한 최선의 조치는 기후 변화로 인해 산호초 환경이 변화하는 속도를 늦추는 것입니다. 산호는 적응할 수 있지만 멸종되기 전에 진화가 일어날 수 있는 충분한 시간이 주어져야만 합니다.