Um ensaio de restauração de recife de coral em grande escala espacial 

 

Localização

Prefeitura de Okinawa, Japão

 

O desafio

Os recifes de coral na prefeitura de Okinawa, Japão, são habitats importantes que sustentam a alta diversidade biológica e as indústrias de pesca e turismo de alto valor. No entanto, no início de 2000, a cobertura de corais ao redor das ilhas de Okinawa caiu para menos de 10% devido a uma série de distúrbios, incluindo branqueamento, predação por Acanthaster cf. Solaris, erosão do solo e eutrofização. Em 2010, o governo da prefeitura de Okinawa declarou uma “visão do século 21 para Okinawa” que visava revisar os valores econômicos e públicos dos recifes de coral e costas naturais e desenvolver um novo sistema / estrutura para sua conservação e restauração.

 

Ações tomadas

O governo da província conduziu um projeto de 7 anos (2010-2016) para o desenvolvimento técnico e pesquisa sobre restauração de recifes de coral, acompanhado por vários outros projetos de conservação de recifes, incluindo conscientização pública e educação. O projeto continha 2 programas principais; 1) estudo piloto de implantação de corais em grande escala espacial e 2) pesquisa sobre restauração de recifes de coral.

O estudo piloto da implantação de corais em grande escala espacial foi conduzido em três locais: Onna, Yomitan e Zamami vilas. Atividades incluídas:

  • Produção de colônias de sementes (juvenis)
  • Crescendo corais em um viveiro
  • Outplanting (a 3 ha)
okinawa kerama

Figura 1. Mapa da Ilha de Okinawa.

 

A pesquisa sobre restauração de corais incluiu:

  • Revendo a literatura sobre cultura de coral e plantio externo
  • Conduzindo análises genéticas de populações de corais para diversidade genética
  • Avaliando a densidade adequada da colônia de sementes para o plantio de corais

Quão bem sucedido tem sido?

Um ciclo sistemático de produção de sementes e processos de viveiro foi desenvolvido para restauração em grande escala para fornecer sementes de coral em 3 hectares.

  • Na aldeia Onna, todas as sementes de coral para plantio externo foram produzidas a partir de reprodução assexuada de colônias alimentadas que consistia em 20 Acropora espécies e 30 outras espécies de corais. As sementes de coral também foram produzidas por reprodução sexuada em institutos de pesquisa privados na Ilha Aka e na Ilha Kume para plantio externo.
  • Na aldeia de Yomitan, sementes de coral foram produzidas nas instalações locais com reprodução assexuada para plantio externo.
  • Na aldeia Zamami, as sementes de coral foram coletadas dos recrutamentos naturais nas cordas das instalações de aquicultura da aldeia. As sementes também foram produzidas a partir de larvas naturais durante a desova em massa para plantio externo.
  • A área de plantio externo com sementes por reprodução assexuada foi maior na aldeia Onna com uma área de 2.74 ha. O número de sementes também foi o maior na aldeia Onna com 104,687 colônias.
reprodução sexual

Fase de produção de sementes: Reprodução sexual. Foto © Governo da Prefeitura de Okinawa

reprodução assexuada

Fase de produção de sementes: Reprodução assexuada. Foto © Governo da Prefeitura de Okinawa

berçário

Fase de viveiro: Sementes de coral com dispositivos de substrato. Foto © Governo da Prefeitura de Okinawa

031 fazenda de doadores

Fazenda da colônia doadora. Foto © Onna Village Fishery Cooperative

outplanting

Outplanting no local da restauração. Foto © Governo da Prefeitura de Okinawa

 

Para a fase de pesquisa, informações atuais e passadas sobre o transplante e restauração de corais foram coletadas para resumir e desenvolver recomendações para esforços de restauração futuros. A análise genética das populações de corais também foi conduzida neste projeto para examinar a diversidade genética de colônias de sementes cultivadas. Finalmente, a densidade populacional de colônias implantadas foi avaliada para identificar a densidade apropriada para uma reprodução bem-sucedida.

  • Uma análise genômica do coral Acropora digitifera (Dana, 1846) mostrou que a espécie não tinha uma única população de genes nas ilhas Nansei, incluindo Okinawa, mas havia marcadores específicos no nível do DNA para diferentes áreas e localidades insulares.
  • Acropora tenuis (Dana, 1846), uma espécie popular para restauração de corais, tinha pelo menos 2 populações genéticas nas águas de Okinawa. No entanto, essas 2 populações não foram claramente identificadas, mas tinham diferentes estruturas genéticas populacionais dependendo do local.
  • A análise genética revelou que a estrutura genética da população de corais era complexa em torno da prefeitura de Okinawa e as colônias de sementes e colônias de doadores para plantio externo deveriam ser coletadas no local próximo ao plantio externo para evitar a destruição e perturbação da estrutura genética da população. Como Acropora tenuis (Dana, 1846) não apresentava nenhuma população clonada em seu habitat natural, a colônia de sementes para restauração deveria ser produzida por reprodução sexuada. Mesmo quando sementes de reprodução assexuada foram usadas para plantio externo, as colônias de doadores devem ser identificadas nos genótipos e as colônias de sementes devem ser plantadas em locais diferentes para uma fertilização bem-sucedida com genótipos diferentes quando estiverem maduros.

Lições aprendidas e recomendações

O projeto encontrou 3 grandes lições aprendidas:

  1. O custo da produção de sementes ainda é alto e deve ser reduzido para restauração sustentável
    • A produção de sementes por reprodução assexuada custou JPY2,000 (US $ 39) por colônia de sementes em comparação com JPY2,700 (US $ 24.82) - JPY3,500 (US $ 32.18) para sementes produzidas por reprodução sexuada.
    • Melhorar o custo-benefício da produção de sementes exigiria simplificar e otimizar as técnicas de reprodução sexuada e assexuada e melhorar a sobrevivência após o plantio.
  1. Importância do sistema sustentável na gestão de recifes a nível local
    • A aldeia de Onna mostrou uma restauração bem-sucedida liderada pelas Cooperativas de Pesca durante o projeto. Essa aldeia tem grande entusiasmo e política para o desenvolvimento sustentável desde que os esforços de conservação de corais começaram em 1998, depois que eles experimentaram o branqueamento em massa do coral. A cooperativa de pescadores da aldeia teve muitos projetos para prevenir a erosão do solo, eutrofização e predação de Acanthaster Solaris, e proteger não apenas seus recursos pesqueiros, mas também recursos turísticos. Em 2018, a vila foi declarada uma “vila de coral” para responder a outro evento de branqueamento em massa de coral que ocorreu em 2016 e continuar a enfrentar os desafios da conservação dos recifes para o desenvolvimento sustentável. Essas experiências aceleraram suas políticas de conservação e atividades sobre o uso sustentável dos recursos naturais e levaram a ações de restauração de recifes de longo prazo.
    • O desenvolvimento da comunidade local para a gestão sustentável dos recursos deve ser enfatizado no contexto da restauração do recife.
    • Conscientização pública e educação para a comunidade apoiariam ações sustentáveis ​​e de longo prazo na restauração de recifes e gestão integrada ao longo da costa.
  1. Necessita de contramedidas contra o branqueamento do coral induzido pelas altas temperaturas da água.
    • Ambas as colônias de corais plantadas e naturais tiveram danos severos do branqueamento em massa em 2016.
    • Mais pesquisas em locais vulneráveis, cepas genéticas de resistência à alta temperatura da água e desenvolvimento técnico de sombreamento de luz solar natural forneceriam possíveis contra-medidas contra o branqueamento de corais.

Para dar continuidade a essas lições, um novo projeto está em andamento até 2022 para enfrentar os desafios de aumentar a sobrevivência e o crescimento das sementes, aumentando a pesquisa sobre a dispersão larval e a dinâmica populacional da colônia plantada e a eficácia dos valores ecológicos, econômicos e sociais , de restauração de recifes para as comunidades locais.

 

Resumo de financiamento

Prefeitura de Okinawa, Japão

 

Organizações líderes

Divisão de Conservação da Natureza, Departamento de Assuntos Ambientais, Governo da Prefeitura de Okinawa

 

Parceiros

 

Este estudo de caso foi desenvolvido em colaboração com o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e a Iniciativa Internacional de Recifes de Coral (ICRI) como parte do relatório A restauração de recifes de coral como estratégia para melhorar os serviços do ecossistema: um guia para métodos de restauração de coraisabre arquivo PDF .

 

 

Recursos

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