Подводные «рыбные гостиницы» и звуки рифа: новый подход к восстановлению кораллов

Коралловые рифы привлекают внимание прежде всего своей красотой. Но для морских организмов, которые ищут дом, не менее важным может быть звук. Два новых исследования Института океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего показали: воспроизведение звуков здорового рифа способствует восстановлению деградированных коралловых сообществ и привлекает молодь рыб.

Где и как проводили эксперименты

Работы велись в заливе Канеохе у гавайского острова Оаху. Это первое полевое исследование, в котором одновременно проверяли влияние подводного звука на личинки и кораллов, и рыб, а также тестировали другие технологии восстановления: живые материалы и поверхности, напечатанные на 3D-принтере. Эксперименты проводились во время нескольких нерестов в 2023 и 2024 годах при поддержке Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов.

Как звук привлекает коралловые личинки

Ученые записали звуки здорового рифа у берегов Оаху. В течение лунного цикла микрофон фиксировал голоса рыб, креветок и других организмов, которые издают характерные щелчки. Затем эти записи транслировали с подводного динамика на ровном песчаном участке у небольшого острова Моку о Лоэ. В течение двух недель динамик работал от заката до рассвета.

Вокруг динамика разместили 37 искусственных сооружений на глубине 4,5 метра и на расстоянии от 1 до 42 метров. Конструкции различались по строению и свойствам поверхности. Часть из них покрыли биоактивными чернилами BRINK, содержащими живые бактерии. Другие имели сложную архитектуру, создающую защищенные пространства для поселения.

За три эксперимента, проведенных за два года, водолазы измеряли оседание личинок кораллов через одну и две недели после новолуния. Результаты показали: структуры, расположенные ближе всего к динамику, имели наивысший уровень оседания кораллов. Лучшие результаты дали конструкции, обработанные BRINK. Сочетание звука, живого покрытия и сложной архитектуры работало наиболее эффективно.

Ученые отмечают, что теперь у них есть доказательства работоспособности нескольких технологий в полевых условиях. Это приближает к созданию гибридных рифов — нового класса живой прибрежной инфраструктуры, которая сочетает инженерию и биологию для защиты берегов и поддержки роста рифовых экосистем.

Как звук привлекает молодь рыб

В связанном исследовании, опубликованном в Scientific Reports, аспирантка Скриппса и ее коллеги использовали специальные автономные камеры для документирования личинок рыб в тех же акустических полях. Рыбы важны для здоровых рифов, поскольку некоторые виды питаются микроводорослями, которые иначе мешают оседанию и росту коралловых личинок.

Поскольку рыбы легко пугаются людей, мониторинг их активности во время погружений представляет сложность. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали маломощные автономные камеры, способные непрерывно обнаруживать и считать личинок рыб до трех недель. Камеры разместили у входов в сложные 3D-печатные постройки, которые функционировали как «рыбные гостиницы», документируя рыб при входе и выходе.

Камеры установили в двух точках: одна рядом с подводным динамиком для акустического обогащения, другая на контрольном участке, где идентичный динамик не издавал звука. Личинки в обоих местах достигали пика около новолуния, но акустически обогащенный участок привлек в целом в 4–14 раз больше личинок рыб. Результаты сохранялись даже тогда, когда исследователи поменяли местами настоящий динамик и контрольный.

Ученые подчеркивают: камеры относительно новые, но они уже помогают узнать многое о ранних стадиях жизни рифовых рыб и о том, как звук может усилить их присутствие на рифе.

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.