Twoja wyszukiwarka

DOROTA WROŃSKA
RAFA POD PRĄDEM
Wiedza i Życie nr 8/2001
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 8/2001

Na stalowych prętach jak na grządkach rosną koralowce. To sztuczna rafa dokarmiana prądem elektrycznym.

Wiosną roku 1998 temperatura oceanu wokół Malediwów, niewielkiego wyspiarskiego państwa na Pacyfiku, wzrosła z 27 do 32°C. Pod powierzchnią morza rozegrał się dramat. W ciągu dwóch tygodni wyginęło 90% korali rafowych.

Rafy zamierają na całym świecie. Ocieplenie morskiej wody to tylko jedna z wielu przyczyn tego zjawiska. Na liście zagrożeń raf znajdują się także zanieczyszczenie środowiska, zwiększenie promieniowania ultrafioletowego i rabunkowa eksploatacja.

W niesprzyjających warunkach koralowce tracą glony, które w nich zamieszkują. Pozbawione żywiących je lokatorów jamochłony stają się niemal przezroczyste i przybierają białą barwę wapiennego szkieletu. Mimo zerwania współpracy 10-15% glonów pozostaje, toteż utrata koloru nie musi prowadzić do śmierci koralowców i w rezultacie do zagłady rafy. Zwykle jamochłony powracają do normalnego stanu. Zdarza się jednak, że większa liczba niekorzystnych czynników sprawia, że pobladłe oblicze rafy zapowiada jej śmierć.

Blednięcie korali sporadycznie obserwowano w latach siedemdziesiątych. W następnej dekadzie zjawisko to występowało o wiele częściej, a wspomniany już rok 1998 przyniósł zagładę raf koralowych na skalę światową.

Rok później na wyspie Ihuru Island, w północnej części archipelagu malediwskiego, dwaj uczeni, amerykański biolog Thomas Goreau i niemiecki inżynier Wolf Hilbertz, zaczęli budować sztuczną rafę.

Stosowana przez nich nowatorska metoda sprawdziła się już w wodach u wybrzeży: Kalifornii, Meksyku, Kolumbii, Wenezueli, Kajmanów, Panamy i Seszeli.

"Ten pomysł narodził się w 1972 roku" - opowiada Wolf Hilbertz w wywiadzie dla francuskiego dziennika "Le Monde". "Ja i moi studenci siedzieliśmy w nocy przy piwie i wymyślaliśmy różne przyjazne dla środowiska sposoby budowania. Ktoś rzucił pomysł elektrolizy. Pierwszą próbę zrobiliśmy w plastikowym kuble. Po godzinie na katodzie ukazał się wapienny osad. Następnego dnia rano przywieźliśmy 500 l morskiej wody..."

Tytanowa siatka będzie pełniła rolę anody. Ogniwo słoneczne umiesczone w płytkiej wodzie, o maksymalnej wydajności 180 W, zasila sztuczną rafę w prąd elektryczny

Na dnie oceanu przy brzegu Ihuru Island ustawiono metalowe rusztowania, przez które popłynął prąd o niskim napięciu (1 do 2 V). Naładowana ujemnie katoda stanowi główną, zewnętrzną część konstrukcji. Alkalizuje ona wodę, a na rusztowaniu odkłada się węglan wapnia, rozpuszczony w morskiej wodzie. Anoda jest umieszczona kilka metrów dalej. W zależności od temperatury i stopnia nasycenia wody składnikami mineralnymi skała przyrasta o kilka centymetrów rocznie. Cementuje i przytwierdza do dna całą konstrukcję, która szybko staje się mocna jak beton. Energię elektryczną dostarczają ogniwa słoneczne lub generator wykorzystujący energię pływów lub wiatru. By przyspieszyć powstawanie rafy, na rusztowaniu zostają umocowane młode koralowce wyhodowane wcześniej w specjalnych szkółkach.

"Elektryczna rafa" ma niezwykłe zalety. Dopóki płynie w niej prąd, koralowce rosną nawet pięć razy szybciej niż w sąsiednich siedliskach. Zaobserwowano też, że dzięki sztucznej rafie potrafią przeżyć w miejscach, w których warunki pogorszyły się i naturalne populacje wymierają. Czy zmienione, zalkalizowane środowisko wpływa na inne organizmy? "W ciągu kilkuletnich obserwacji nie zauważyliśmy organizmu, który unikałby naszych raf" - twierdzi dr Goreau. "Z pewnością tworzone przez nas warunki zapewniają lepszy start skałotwórczym glonom, małżom, a przede wszystkim koralom. W czasie budowy swych wapiennych szkieletów muszą one przeznaczać dużo energii na alkalizowanie swego wewnętrznego środowiska. Dzięki elektrycznej rafie więcej energii przeznaczają na wzrost i reprodukcję. Dlatego też są bardziej odporne na niesprzyjające czynniki."

Istnieje niebezpieczeństwo, że niektóre organizmy będą lepiej od koralowców wykorzystywać nowe warunki. Do tej pory zachowuje się w ten sposób jeden z gatunków gąbek. Trzeba go usuwać, by nie zagłuszał koralowców. Dr Goreau porównuje swą rafę z "...uprawianiem żyznej gleby, z której trzeba usuwać chwasty, by nie zdominowały cennej uprawy. Ale na Malediwach głównym problemem są ślimaki i rozgwiazdy odżywiające się koralowcami, tym liczniejsze, że naturalna rafa jest poważnie zniszczona".

Po 3-4 latach rafa nie wymaga już pomocy z zewnątrz. Anodę i ogniwa słoneczne można przenieść na inne miejsce. Niestety, stalowe konstrukcje nie są panaceum na zniszczenia i wszystkie niebezpieczeństwa grożące naturalnym rafom. Są to działania w mikroskopijnej skali. Największa dotychczas konstrukcja tego typu zainstalowana u wybrzeży Bali, w Indonezji, składa się z 22 rusztowań o łącznej długości 222 m.

Aby zahamować proces umierania raf, niezbędne są działania ochronne, ale te - mimo że hojnie dotowane - nie przynoszą wielkich sukcesów. Obecnie 95% raf koralowych na świecie nosi znamiona zniszczeń. Wapienna skała nie tylko nie przyrasta, ale ulega erozji. Rozpadając się, wystawia na niszczący wpływ oceanu podwodne łąki, namorzyny i plaże oraz nadbrzeżne drogi i miasta. Szacuje się, że rafy chronią 15% linii brzegowej. Ponadto czwarta część ryb łowionych w krajach rozwijających się pochodzi z raf koralowych. W samej Azji jest to źródło żywności dla miliarda ludzi. Ochrona raf jest więc nie tylko hołdem składanym przyrodzie, ale absolutną koniecznością!

Gospodarz na pustyni

Krystalicznie czysta woda i biała plaża atolu to typowy obrazek, którym kuszą nas biura podróży. Ta woda to pustynia, jej przejrzystość bierze się stąd, że żyje w niej niewiele organizmów. W takiej wodzie znajduje się dużo składników mineralnych, ale brakuje związków azotu i fosforu, które mogłyby stać się pożywką dla roślin. Pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego są rośliny, które z substancji mineralnych wytwarzają związki organiczne. W wodach tę rolę pełnią glony. Glon koczownik dobrze się sprawdza wśród oceanicznych pustkowi. Ale tam, gdzie można prowadzić osiadły tryb życia, o wiele lepiej radzi sobie dobry rolnik, czyli koral. Korale rafotwórcze przez wiele stuleci uważano za rośliny. Po bliższym zbadaniu te "podwodne kwiaty" zaliczono do jamochłonów, zauważono też żyjące wewnątrz nich symbiotyczne glony. Dawne poglądy okazały się więc po części słuszne: korale to zwierzęta z roślinami w środku. W nocy polipy wyciągają delikatne czułki w nadziei na złapanie kilku drobnych planktonowych stworzeń. Połów jest zazwyczaj niewielki, więc większość pożywienia zdobywają w ciągu dnia, wystawiając do słońca ciała wypełnione symbiotycznymi glonami. Z koralami współpracuje około 10 gatunków glonów zaliczanych do bruzdnic i nazwanych zooxantellami. Żyjąc wewnątrz komórek jamochłona, glony zyskują nie tyko schronienie, ale także pochodzące z metabolizmu zwierzęcia CO2 i związki azotowe.

Dlaczego giną rafy

Skutki działalności człowieka na lądzie sięgają daleko w głąb oceanu. Rzeki zanieczyszczone ściekami i nawozami sztucznymi powodują użyźnienie morskiej wody. W nowych warunkach masowo rozwijają się glony, które odbierają światło potrzebne do życia koralowcom. Z martwych resztek fitoplanktonu powstaje osad, pod którym giną koralowe kolonie. Sprawcą ich śmierci jest także muł pochodzący z wylesionych i narażonych na erozję lądów. Rabunkowa eksploatacja raf - to najbardziej radykalny sposób jej unicestwiania. Jej żywa warstwa jest niszczona podczas wydobywania wapiennej skały na potrzeby budownictwa. Do łowienia ryb używa się dynamitu i związków cyjanku, które oprócz ryb uśmiercają organizmy rafotwórcze. Koralowce, mięczaki i jeżowce są masowo przerabiane na pamiątki dla turystów. Kwitnie handel żywymi rybami i bezkręgowcami do amatorskich słonowodnych akwariów. Rabunek i zanieczyszczenia sprzyjają naturalnym wrogom koralowców. Przykładem może być pustosząca Wielką Rafę Koralową rozgwiazda, zwana koroną cierniową. Dzieje się tak, ponieważ jej naturalni wrogowie - ryby balisty i kolcobrzuchy oraz ślimak róg trytona - są intensywnie łowieni.

Jak rafy budowano

Historia sztucznych raf sięga początku XIX wieku. Japończycy budowali wtedy sztuczne rafy, używając do tego celu konstrukcji z bambusa. Podobnie jak na naturalnym twardym podłożu, z czasem osiedlały się na nich morskie organizmy. Bardziej nowoczesne sztuczne rafy zaczęto budować w latach pięćdziesiątych. Miały pomagać w gospodarowaniu populacjami ryb. Często jednak stawały się wygodnym składowiskiem wraków samochodów, samolotów, statków, starych platform wiertniczych, cegieł, opon i innych śmieci, z których mogły wydobywać się szkodliwe substancje. W ciągu ostatnich dwudziestu lat zaczęto stosować bezpieczne dla środowiska materiały specjalnie zaprojektowane konstrukcje z plastiku usztywnianego włóknem szklanym, betonu i stali. Umieszczane w przybrzeżnych zatokach służą do hodowli ryb, małży i skorupiaków. Te budowle były jednak zawsze uboższe w gatunki niż naturalne rafy i nietrwałe. Na przykład po przejściu huraganu Andrew wszystkie sztuczne rafy w południowej Kalifornii zostały zniszczone lub zmieniły położenie.

Autorka dziękuje T. Goreau i W. Hilbertzowi za współpracę.

DOROTA WROŃSKA jest absolwentką Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, zajmuje się tłumaczeniem tekstów do filmów przyrodniczych.