הבנייה הביולוגית של מושבות האלמוגים בשונית מתבצעת על ידי יחידות מבנה הנקראות פוליפים, כשהשלב הראשון של הפוליפ לפני התיישבותו ובניית האלמוג הוא פגית (או זחל), אשר שטה במי הים עד שהיא מוצאת מקום עליו תתיישב, תגדל, תהפוך לפוליפ ובהמשך תיצור אלמוג ושונית אלמוגים. למרבה הדאגה, שינויי האקלים העולמיים, ובמיוחד התחממות האוקיינוסים, הגבירו את תדירות וחומרת גלי החום הימיים, שצפויים לעלות מדי שנה, עם השלכות חמורות על היציבות והחוסן של אוכלוסיות האלמוגים, כשעיקר הפגיעה נוגעת לאותן הפגיות.
שונית אלמוגים באיטליה
חוקרים במכון לחקר המגוון הביולוגי (IRBio) של אוניברסיטת ברצלונה ניתחו את ההשפעה של העלייה בטמפרטורות על שלבי החיים המוקדמים של שני מינים מרכזיים בים התיכון: האלמוג האדום (Coralium rubrum) והגורגוניה הלבנה (Eunicella singularis). תוצאות המחקר, שפורסם בכתב העת Global Change Biology, הראו שהחום הגובר במים הפחית באופן דרסטי את יכולת ההישרדות של פגיות אלמוגים בשני הסוגים, מה שעלול להשליך על תהליכי הרבייה וההתפתחות של האלמוגים בים התיכון ולפגוע בכך במבנה השונית.
"למרות שמחקרים ניסויים קודמים מצאו שמושבות בוגרות מהמינים שנחקרו שרדו בתנאי חום, התוצאות שלנו בשלבים מוקדמים הצביעו על כך שעלולה להיווצר בכל זאת פגיעה חמורה עקב עלייה בתדירות ובעוצמת גלי חום כמו אלה שחווינו השנה", הסבירה כריסטינה לינארס, פרופ' במחלקה לביולוגיה אבולוציונית, אקולוגיה ומדעי הסביבה של הפקולטה לביולוגיה באוניברסיטת ברצלונה וחוקרת ב-IRBio, שהובילה את המחקר יחד עם נוריה וילאדריץ', חוקרת שמגיעה גם כן מהפקולטה לביולוגיה באוניברסיטת ברצלונה. "יתרה מכך, מפני שאלמוגים רבים ממלאים תפקיד מבני בהגדלת המגוון של המערכות האקולוגיות הימיות, שינויים בתהליכי הרבייה שלהם עלולים להוביל גם לאובדן קיצוני של המגוון הביולוגי, המשפיע על מאות מינים קשורים, שעלולים בסופו של דבר גם לאיים ישירות על משאבים כלכליים, כגון דיג או פעילויות פנאי כגון צלילה", הסבירה פרופ' לינארס.
המחקר התמקד בשני מינים של אוקטוקורלים (אלמוגים רכים) שהם אנדמיים לים התיכון, ואשר ממלאים תפקיד מפתח בסביבתם, שכן שניהם נחשבים ל"מינים הנדסיים" של מערכות אקולוגיות ימיות. "הם ממלאים תפקיד מבני ותפקודי חשוב מכיוון שהם יוצרים מבנים תלת ממדיים מורכבים היוצרים הטרוגניות מרחבית ומספקים בית גידול מתאים למאות מינים קשורים, רבים מהם בעלי ערך כלכלי גבוה, כמו לובסטרים ופגיות דגים מסחריים רבות אחרות, שניצלים מטריפה הודות למבנה התלת ממדי של האלמוגים", הסבירה וילאדריץ', שמשמשת בנוסף כחברה בקבוצת המחקר לשימור המגוון הביולוגי הימי MedRecover.
למעשה, הקהילות שנוצרו על ידי מינים אלה ידועות כ"יערות בעלי חיים ימיים", שכן, כמו עצים ביערות יבשתיים, הם מגדילים מאוד את המגוון הביולוגי של המערכת האקולוגית הימית, שמושפעת יותר ויותר משינויי האקלים, שכן הים התיכון הוא אחד מאזורי ההתחממות המהירים ביותר בעולם עם עלייה של 0.41 מעלות צלזיוס לעשור - קצב התחממות גבוה פי 6-3 מזה של האוקיינוסים העולמיים. בהקשר זה, היכולת לחזות את הפגיעות והחוסן של אלמוגים בשלבי חיים שונים במהלך אירועי קיצון, חיונית כדי להבין את השפעת שינויי האקלים העולמיים על תפוצת המינים, להעריך את פוטנציאל ההסתגלות ולתכנן אסטרטגיות ניהול יעילות לעתיד.
כדי לחקור את ההשפעות של עלייה זו בטמפרטורה, החוקרים אספו עשר מושבות משני מיני האלמוגים שנכללו במחקר, בפארק הטבע קאפ דה קרוס (Cap de Creus) שבג'ירונה בספרד, לפני עונת הטלת הפגיות. לאחר מכן, עקבו החוקרים אחר הישרדות הפגיות בחדר ניסוי בטמפרטורות שונות: 24 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה שנצפתה במהלך גלי החום הים תיכוניים של השנים האחרונות, 26 מעלות צלזיוס, שדימתה את הטמפרטורה הצפויה בגלי חום עתידיים, ו-20 מעלות צלזיוס, שהינה טמפרטורת הבקרה. בנוסף להישרדות הפגיות, הוערכו גורמים כמו התיישבות ושיעור הישרדות לאחר ההטלה, ביומסת הפגיות וצריכת האנרגיה שלהן. בסוף המחקר, מצאו החוקרים כי בעוד שעליות הטמפרטורה לא גרמו להשפעות שליליות משמעותיות על פגיות של אלמוגי גורגוניה לבנה, ההישרדות של פגיות האלמוגים האדומים פחתה באופן דרסטי.
"באופן ספציפי, מתח תרמי מפחית את הישרדותם של פגיות האלמוגים האדומים, מה שבסופו של דבר עלול לסכן את יכולתם להתאושש ולהתמודד עם שינויי האקלים", אמרו החוקרות. תוצאות אלו מצביעות על כך שהגורגוניה הלבנה יכולה להיות "מין מנצח" בתנאי אקלים עתידיים בים התיכון, שכן אלמוגים ממין זה מחזקים מחקרים קודמים המראים את החוסן התרמי הגבוה של מושבות בוגרות שלהם. עם זאת, החוקרות מזהירות כי אם יימשכו גלי החום ותוכניות שימור לא ייושמו בקרוב, אזי שאוכלוסיות האלמוגים האדומים תעמוד בפני סכנה הישרדותית גדולה יותר. "מצבם של האלמוגים האדומים מחמיר עוד יותר בשל העובדה שהאלמוג האדום הוא זן מאוים מאוד בשל השימוש בו בתעשיית התכשיטים, שכתוצאה מכך הוא נוצל ועודנו מנוצל יתר על המידה בכמה מדינות ים תיכוניות", הסבירו החוקרות.
4 צפייה בגלריה
היווצרות הפוליפים הראשונים של אלמוגים אדומים ואלמוגי גורגוניה לבנה
(צילום: Núria Viladrich)
יתרה מכך, תוצאות המחקר יסייעו להבנה טובה יותר התנהגותן ועתידן של הקהילות החיות בעומק הרב ביותר בים התיכון, ולכן יכולות לתרום לפיתוח מדיניות ניהול ושימור המתאימה ביותר לקהילות אלו. "המחקר שלנו מספק נתונים אמפיריים שניתן להשתמש בהם כדי להשליך על שני מיני האלמוגים שנבדקו, תחת תרחישים עתידיים של שינויי אקלים עולמיים. סימולציות אלו יכולות לשמש לשם תכנון עתידי לשימור המינים האנדמיים הללו והמגוון הביולוגי הנלווה אליהם", אמרו החוקרות. בנוסף, המחקר מדגיש שהגורמים הביולוגיים להשפעות החום על הפגיות עשויים להיות הרבה יותר מורכבים ממה שחשבו בעבר. תוצאות המחקר מראות שהתגובות הביולוגיות יכולות להיות הרבה יותר מורכבות מכיוון שבניגוד לגורגוניות לבנות, לפגיות האלמוגים האדומים אין אצות שיתופיות (סימביונטיות), החיות בתוך רקמות האלמוג, ולכן שיעורי התמותה המוגברים שנגרמו כתוצאה מהעלייה בטמפרטורה לא היו קשורים לדלדול אנרגיה אנדוגנית, מה שפותח את הדלת למחקרים עתידיים ברמה התאית והמולקולרית כדי להבין טוב יותר ההשפעות של גלי החום על הישרדות הפגיות. יתרה מכך, התוצאות הראו שהישרדות הפגיות בתנאי חום הייתה תלויה ביום ההטלה בשני המינים שנחקרו. "זה מדגיש את החשיבות של יום הטלת הפגיות כדי לתכנן טוב יותר את הפעולות לשם שגשוג אוכלוסיות אלמוגים עתידיות", סיכמו החוקרות.
