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La Grande Barrière de corail australienne lutte contre le changement climatique – et les étoiles de mer

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Ceci fait partie de notre série "Rebooting the Reef" sur les efforts pour sauver l'une des plus grandes merveilles naturelles du monde.

Daniel Harrison pense qu'il a une solution pour sauver la Grande Barrière de Corail d'Australie de la hausse des températures océaniques: un canon à eau de grande puissance.

Harrison, chercheur à l'Institut des sciences de la mer de Sydney, veut tirer des particules de sel dans le ciel au-dessus du récif. Pour ce faire, une équipe américaine avec laquelle il collabore a créé une buse capable de projeter un jet comprenant des gouttelettes incroyablement petites.

Maintenant, ils ont besoin d'un canon qui peut utiliser ces buses pour tirer de l'eau transportant des particules de sel de taille nanométrique dans l'air. Environ 5% du sel, si tout se passe comme prévu, flottera dans le ciel. Comme il flotte, Harrison espère, le sel sera absorbé par les nuages ​​ci-dessus.

Remplir les nuages ​​de sel les éclairera et, à son tour, reflétera la chaleur du soleil loin de la mer, dit Harrison. Les changements climatiques ont entraîné une hausse de la température de l'océan australien de l'ordre de 0,68 degré Celsius au cours du siècle dernier. Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais c'est suffisant pour provoquer une catastrophe corallienne. Harrison dit que son plan peut compenser ce changement et donner au récif le temps de guérir.

Dans ces coraux pourrait se trouver un secret pour aider à préserver une partie de la Grande Barrière de Corail.

                                                    Verena Scheopf / Université de Western Australia
                                                                                        

"C'est comme le soutien de la vie pour le récif", m'a dit Harrison dans son bureau de Sydney, qui surplombe la baie pittoresque de Chowder Bay. "L'éclaircissement des nuages ​​peut nous acheter peut-être encore 10 ou 20 ans d'augmentation de la température."

Les efforts d'Harrison sont motivés par le triste état de la Grande Barrière de Corail, dont de grandes parties sont mortes. Lui et d'autres scientifiques en Australie savent que réduire les émissions qui causent le réchauffement climatique est le seul moyen à long terme de sauver cette merveille naturelle. Les efforts actuels ne représentent guère plus que des palliatifs. Pourtant, ils espèrent pouvoir modifier l'environnement juste assez pour aider Dame Nature à se réparer.

Voir plus de Rebooting the Reef.

Les idées comprennent le renforcement de la population d'une espèce récifale pour contrôler les étoiles de mer mangeuses de coraux, la construction de robots pour tuer les prédateurs du corail et le coulage de vieilles plates-formes pétrolières pour servir de récifs artificiels. Certains scientifiques tentent de donner un coup de pouce évolutif aux coraux en encourageant les souches thermorésistantes de l'animal qui sécrètent ce qui devient le squelette externe dans lequel il vit.

Et, bien sûr, il y a le plan de Harrison, officiellement connu sous le nom de «Marine Cloud Brightening».

Les eaux de réchauffement menacent le récif en provoquant des décolorations. Les algues procurent aux coraux des éléments nutritifs grâce à la photosynthèse, mais si les algues deviennent stressées par la chaleur ou surexposées à la lumière du soleil, elles produisent une toxine. Le corail expulsera alors les algues, provoquant le blanchissement du corail. Le blanchissement, selon la gravité, peut être fatal.

Deux blanchissements ont eu lieu en autant d'années, laissant environ deux tiers des coraux de la Grande Barrière de Corail blanchis.

Le corail peut se rétablir avec le temps, à une décennie, et des températures plus fraîches. Mais notre dépendance à l'égard des combustibles fossiles signifie que le réchauffement de la planète n'est pas susceptible de s'inverser de sitôt. La situation est aggravée par d'autres activités humaines, comme l'agriculture et la pêche, qui perturbent l'équilibre délicat de l'écosystème. Par exemple, une population croissante d'étoiles de mer coralligènes est responsable de notre comportement.

Supercoral

Verena Schoepf, chercheuse à l'Université d'Australie occidentale, a passé trois ans à étudier les coraux résistants à la chaleur, qui semblent moins enclins à blanchir. Si elle peut comprendre pourquoi certaines espèces survivent dans des eaux plus chaudes, elle pourrait aider ceux qui ne le font pas.

Le corail vit au large des côtes de Kimberley dans le nord-ouest de l'Australie, une partie du pays exposée à de fortes variations de température. , ainsi que la lumière directe du soleil, presque tous les jours. Malgré les conditions difficiles, le corail prospère.

Schoepf a pris la même espèce de corail de différentes régions de Kimberley, une où les températures ont varié largement, avec des oscillations allant jusqu'à 7 degrés Celsius, et un qui a eu des fluctuations moins extrêmes. Elle a placé le corail des deux zones dans deux réservoirs. «Les coraux des bassins de marée [that] connaissent de plus grandes fluctuations de température et des conditions généralement plus extrêmes pourraient mieux supporter le stress thermique», a déclaré M. Schoepf. "C'est ainsi que nous avons découvert que les coraux des habitats les plus extrêmes sont les plus tolérants à la chaleur."

Certains coraux de la région de Kimberley en Australie-Occidentale résistent remarquablement bien aux fortes variations de température de la région.

                                                    Verena Schoepf
                                                

Schoepf et son équipe de trois personnes veulent savoir si cette tolérance fait partie de la génétique du corail. Si c'est le cas, elle veut identifier le gène résistant à la chaleur et l'épisser dans d'autres coraux. En bref, elle veut donner un coup de pouce à l'évolution.

Elle ne peut pas encore dire de façon concluante si la résistance est génétiquement fixée, mais elle est optimiste. L'équipe travaille pour aller au fond des choses, en prenant le corail résistant à la chaleur de Kimberley et en le mettant dans de l'eau plus froide pour voir s'il conserve sa résilience.

Même si la tolérance de ces coraux devient génétique, il y a des limites à ce que nous pouvons faire. La manipulation des écosystèmes, notamment par le génie génétique, comporte des risques inhérents. C'est aussi difficile à escalader, et Schoepf pense qu'au mieux, seules les parties clés du récif seraient probablement sauvées. Sauver la totalité du récif, qui couvre une superficie à peu près égale à celle de l'Allemagne, coûterait trop cher et prendrait trop de temps. Il a déjà coûté au gouvernement américain 1,620 $ par mètre carré pour restaurer un récif corallien en Floride, par exemple. La Grande Barrière de Corail s'étend sur 344 000 kilomètres carrés.

"Nous vivons dans des temps désespérés quand il s'agit du récif", a déclaré Schoepf. "Tôt ou tard, nous pourrions arriver au point où ce sont nos seules options."

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8:07
                

Un ennemi stellaire

Si les rêves de coraux, l'étoile de mer de la couronne d'épines fournit ses cauchemars.

La population d'étoiles de mer de la couronne d'épines a augmenté rapidement au cours des cinq dernières décennies, en partie grâce aux engrais de ruissellement. L'azote contenu dans l'engrais favorise la prolifération d'algues, ce qui encourage les étoiles de mer à se reproduire, car leurs larves mangent des algues.

L'explosion est mauvaise pour le récif, explique Cherie Motti, écologiste chimique à l'Institut australien des sciences de la mer, parce que l'étoile de mer adulte mange du corail. L'étoile de mer de la couronne d'épines consommera du corail jusqu'à ce que tout soit parti, dit-elle.

"Les coraux sont en fait assez étonnants en ce qu'ils peuvent se remettre de nombreux événements", a déclaré Motti. "Le seul événement dont ils ne se remettent pas vraiment est d'être mangé par l'étoile de mer de la couronne d'épines."

Ces escargots-à-être pourraient protéger le corail du récif d'un prédateur naturel.

                                                    Institut australien des sciences de la mer
                                                

Motti et son équipe de sept personnes peuvent avoir une solution. Ils veulent élever le prédateur naturel de la couronne d'épines, l'escargot triton géant.

Les effectifs de l'escargot ont diminué grâce à la pêche commerciale, car la coquille de la créature est un objet chaud pour les touristes. Sa dévastation a été si grande qu'elle a été désignée comme espèce protégée

En septembre, le gouvernement fédéral australien a engagé 568 000 dollars australiens (446 600 dollars) dans leurs recherches sur l'escargot, célèbre pour sa carapace distinctive. L'escargot est originaire du récif et mange des étoiles de mer. Plus d'escargots, dit Motti, pourraient signifier moins d'étoiles de mer grignotant le corail.

Le premier objectif de l'équipe est de comprendre comment les escargots se transforment de larves en escargots. Si ce cas peut être fissuré, les chercheurs espèrent pouvoir élever des escargots. Puis, avec de la chance, ils seront utilisés pour contrôler le problème croissant des étoiles de mer.

Barrier the Reef

Le nuage d'Harrison qui illumine l'horizon espère refroidir les coraux du Reef grâce à la réflexion du soleil. Les scientifiques de l'Université de Melbourne et l'Institut australien des sciences de la mer ont une idée similaire: utiliser un film biodégradable pour protéger littéralement les coraux du soleil.

Le film ultra-mince est fait de carbonate de calcium, le même élément que les coraux utilisent pour faire leurs coquilles, et va se coucher sur la surface de l'eau. Il est 100% biodégradable, donc il ne polluera pas davantage le récif, et les tests préliminaires montrent qu'il peut réduire l'exposition à la lumière solaire jusqu'à 30%.

"Le" bouclier solaire "est 50 000 fois plus fin qu'un cheveu humain et complètement biodégradable », a déclaré Anna Marsden, directrice générale de la Great Barrier Reef Foundation.

Le projet a un support décent. Les commanditaires comprennent le gouvernement australien, la Fondation Tiffany & Co. et la Fondation de l'Université de Melbourne USA.

Comme toutes les méthodes d'économie de récifs en dehors de la réduction des émissions, cependant, il y a un problème

Marsden a déclaré: [traduction] «Cela ne serait jamais pratique, mais il pourrait être déployé à un niveau local plus modeste pour protéger les grands récifs. Harrison, chercheur à l'Institut des sciences de la mer de Sydney, s'est d'abord intéressé à l'éclaircissement des nuages ​​quand il a commencé à explorer la technologie qui pourrait aider le récif. Il est allé à travers quelques idées, y compris le pompage d'eau froide dans le récif, mais l'éclaircissement des nuages ​​"avait le plus d'attrait."

L'éclaircissement des nuages ​​est quelque chose d'un processus naturel. Les coraux libèrent le sulfure de diméthyle chimique, ou DMS, lorsqu'ils sont soumis à une contrainte thermique. Le DMS s'élève de la mer vers le ciel, où il aide à former des nuages ​​et à ombrager le récif en contrebas. À mesure que les récifs coralliens meurent, il reste moins de corail à produire du DMS, créant des conditions plus dures pour le corail restant.

Dans les années 1970, Sean Twomey, un physicien irlandais qui a travaillé en Australie et aux États-Unis, a découvert la mécanique de l'éclaircissement des nuages. Twomey a découvert que les aérosols transportés par la pollution au dioxyde de carbone provoquaient la dispersion de l'eau dans les nuages, transformant essentiellement quelques grosses gouttelettes en beaucoup de petites gouttelettes.

La répartition plus uniforme de l'humidité rend les nuages ​​plus réfléchissants.

Le récif a besoin d'aide, et le chercheur Daniel Harrison de l'Institut des sciences de la mer de Sydney se tourne vers les nuages ​​pour trouver une réponse.

                                                    Daniel Harrison
                                                En 2010, Silver Lining, un groupe de géoingénierie basé à San Francisco avec lequel Harrison collabore, a reçu une subvention de 300 000 $ de la Fondation Bill & Melinda Gates pour construire des machines qui projettent de l'eau salée dans les nuages ​​et réfléchissent les rayons ultraviolets. Si les gouttelettes d'eau de mer peuvent être produites dans la bonne gamme de taille, une quantité suffisante de cristaux de sel pourrait atteindre la ligne de nuages ​​pour permettre l'effet de Twomey.

Harrison a reçu une bourse Myer Innovation 2017, qui a financé ses recherches cette année. Il a maintenant trois mois de profondeur et cherche des fonds pour construire les machines nécessaires – et les canons à eau puissants ne sont pas bon marché. Selon lui, la conception et la construction d'un prototype pourraient coûter environ 500 000 dollars australiens.

Mais il pense que cela en vaudrait la peine. Harrison envisage ces canons montés sur les bateaux qui naviguent déjà autour du récif. Les nuages ​​plus brillants sont doublement productifs, dit-il, parce que le changement de la masse d'air autour d'un nuage le fera rester plus longtemps dans la même zone, aidant à couper à la fois la chaleur et le rayonnement lumineux. re refroidir l'eau ", at-il dit. "Mais vous aurez probablement un avantage supplémentaire en ayant moins de lumière du soleil frapper les coraux quand ils sont stressés."

Aussi puissant que cela puisse être en tant qu'outil, c'est toujours un pansement. Un pansement élaboré, techniquement impressionnant, mais un pansement néanmoins. Pour vraiment sauver le récif, les scientifiques sont d'accord, nous devons réduire les émissions climatiques. Pour ce faire, dit Harrison, les Australiens doivent utiliser leur pouvoir de vote

"Si j'éteins les lumières dans ma maison, cela aidera un peu, mais le vrai changement viendra par politique."

Première publication 21 oct. 2017 à 5 h HNP
Mise à jour, 28 mars à 20 h 55: Ajoute la section «Barrier the Reef»

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