Математики предложили стратегию спасения коралловых рифов
«Морские звезды покрыты ядовитыми шипами, поэтому у них не так много естественных врагов», — говорит соавтор работы Рассел Милн. — «Кроме того, они рассеивают свои личинки прямо в воду, поэтому если в одном районе произойдет вспышка численности морской звезды, то страдает весь коралловый риф».
Морская звезда — это беспозвоночное, которое поедает кораллы с угрожающей скоростью. Крупная вспышка численности морских звезд может уничтожить коралловый риф всего за месяц. Ученые заметили, что за последние тридцать лет количество вспышек морских звезд резко увеличилось. Вероятно, это связано с повышением температуры океана.
Другим фактором, вызывающим вспышки численности морской звезды, является увеличение количества сточных вод и промышленных стоков в океан, которые несут питательные вещества. Это, в свою очередь, приводит к интенсивному размножению микроорганизмов, которыми питаются личинки звезд.
На рост кораллов влияет и чрезмерный вылов рыбы. Если растительноядных рыб становится меньше, то быстрорастущие водные растения, которыми питаются эти рыбы, распространяются на те участки, которые занимали кораллы. Это затрудняет восстановление коралловых рифов.
Звездная угроза
Большинство исследований морских звезд сосредоточено на Большом Барьерном рифе Австралии. Но ученые сосредоточились на вспышках численности морских звезд на кораллах в двух других регионах мира.
Внимание ученых из университета Ватерлоо было сосредоточено на рифах, прилегающих к двум быстро растущим городам: Себу (Филиппины) и Джидда (Саудовская Аравия). Затем они построили математическую модель, называемую моделью метасообщества, которая учитывает уровни популяций различных видов во многих местах рифа. С помощью этой модели ученые показали, как увеличение вылова рыбы и сброс питательных веществ в городских стоках влияет на вспышки численности морской звезды.
Модель также помогла предсказать, какое влияние на общее состояние рифа окажут конкретные мероприятия — например, ограничение стока воды или сбор морских звезд с отдельных участков рифа.