På ett glänsande nytt labb ovanpå det nya Frostmuseet för vetenskap, nio akvarier håller kolonier av staghornkoraller stressade till dödens utkant.

Om allt går som planerat, korallerna kommer att återupplivas med hårdare alger som kan överleva planetens värmande hav och planteras om under ett nytt fältförsök-det första någonsin i sitt slag-för att hjälpa till att rädda det sjuka revet strax utanför Miami-museets perfekta bild.

Förhoppningen är att korallerna mer ska kunna motstå förödande blekningshändelser som nu sker globalt i en oöverträffad takt, och andas revet tillräckligt mycket liv för att köpa forskare mer tid för att hantera mer svårhanterliga problem som drivs av klimatförändringar.

Det är en ambitiös plan, och en twist på den expanderande strategin för att rädda rev med nya raser av vad vissa har kallat "superkoraller". Men om det fungerar här, forskare tror att det kan vara en spelväxlare vid återuppbyggnad av rev runt om i världen.

"Tanken är att öka deras termiska tolerans innan de blir planterade med hopp om att vi inte bara sätter upp nästa uppsättning offer för klimatförändringar, sa Rivah Winter, en Frost-kurator och uppfinnare i bostad på labbet.

Utmaningen blir att få korallerna i naturen att behålla sin nya härdighet och växa tillräckligt snabbt för att göra skillnad, sa Andrew Baker, en marinbiolog vid University of Miamis Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science som var banbrytande inom stresstekniken.

"Fältet är en mycket mer komplicerad situation, " han sa.

Konstruerade rev är inget nytt i restaureringsinsatser som har blivit brådskande med ökningen av blekningshändelser och andra korallförluster. Sedan 1998 har tre globala blekningar har decimerat rev, med den sista 2016 som dödade en tredjedel av Great Barrier Reef. I södra Florida, där ett sjukdomsutbrott också har gripit den enda kuststräckan i USA, back-to-back blekningar slog till 2014 och 2015 för första gången i rekord.

Blekning uppstår när vattentemperaturen stiger och algerna som lever inuti korallen, som fotosyntetiserar och producerar mat till korallerna, producerar istället fria radikaler som är giftiga, Sa Baker. Korallerna spottar ut algerna, svälta och dö.

Men inte alltid, han sa. Vissa återhämtar sig och fortsätter att trivas.

Korallforskare började identifiera dessa arter och använda dem för att frö plantskolor med ett växande lager av mer motståndskraftiga koraller. På UM, Bakers kollega Diego Lirman har byggt flera plantskolor med staghorn, som en gång var den mest dominerande arten på Floridas rev, ger en genomarbetad ram som gjorde den till en av de mest mångsidiga på planeten. Cirka 90 procent har försvunnit. I nycklarna, Mote Marine Lab har transplanterat 22, 000 koraller, och 2016 slöt det ett 15-årigt avtal med Nature Conservancy om att bygga genbanker och börja transplantera mer än en miljon i Keys and the Caribbean.

Men Baker oroade sig för att omplantera rev med samma genotyp kan göra dem mottagliga för andra hot som sjukdomar. Tänk om algerna gjorde skillnad?

"Det är ett mycket starkt utvecklat partnerskap, "sa han." Korallerna har funnits med dessa alger i hundratals miljoner år och dessa alger är avgörande för att förstå varför korallrev ens existerar i första hand för utan dessa alger, koraller kan inte överleva. "

År 2004, han tittade på blekningshändelser i Panama, Persiska viken och västra Indiska oceanen, och fann att efter händelserna, specifika alger blev mer dominerande.

"Den svaga länken i partnerskapet är verkligen algerna, "sa han." När de drabbas av för mycket värmestress, istället för att producera en fin fotosyntetisk mat ... börjar de producera toxiner. "

Baker räknade ut hur man efterliknar blekning och stressar korallerna precis tillräckligt för att få dem att spy ut sina alger. Sedan, innan de dog, han introducerade de hårdare algerna. Under sommaren, för att göra processen mer effektiv, han planerar att replikera stressen på fältet genom att flyta korallerna på flottar och utsätta dem för värme och ljus innan de planteras.

Projektet har inte varit utan sina hicka. Denna höst, Baker och Lirman förberedde sig på att stressa och plantera koraller utanför Key Biscayne. Då slog orkanen Irma till. Winter utsågs också till en av Frosts första uppfinnare i bostad efter att ha lämnat in arbetet för ett årslångt forskningsprogram, men museibyggnaden hamnade efter schemat, och labbet på femte våningen blev försenat.

Miami -entreprenören Ted Caplow, en tidigare museistyrelseledamot som donerade 1 miljon dollar för att skapa labbet, sa att projektet aldrig var en del av den oroliga byggbudgeten, så det överlevde.

Labbet kommer att vara öppet för museibesökare från och med 10 mars - en del av uppdraget är att visa vetenskapen i aktion. Men det är också avsett att hjälpa till att sätta Miami på kartan för innovation och visa upp den typ av "accelererad anpassning" som behövs för att hantera klimatförändringar, Sa Caplow.

"Vi pratar om regnskogen. Vi pratar global uppvärmning. Vi pratar om ozonet. Alla dessa processer är mycket långsammare och mindre angelägna än förlusten av korallrev, "sa han." Om denna trend fortsätter, korallrev kommer bara att bli något i historieböckerna för våra barn och våra barnbarn. "

Några nyhärdade koraller har redan planterats om från Key Biscayne. Under sommaren, när blekningshändelser förväntas inträffa, Bagare, Winter och ett team av revräddare kommer att börja plantera mer mellan nyckeln och Mid Beach. Korallerna kommer att övervakas för att se om de håller fast algerna, växa tillräckligt snabbt för att göra skillnad och överleva blekning.

"Vi vill försöka binda ner både fördelarna med att göra detta och potentiellt riskerna, "Sa Baker, "så att innan vi skalar upp detta till något riktigt dramatiskt, vi kan ta reda på hur vi bäst hanterar förhållandet mellan kostnad och nytta. "

© 2018 Miami Herald
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.