Korallbleking - Coral bleaching

Bleket korall
Sunn korall

Korallbleking er prosessen når koraller blir hvite på grunn av forskjellige stressorer, for eksempel endringer i temperatur, lys eller næringsstoffer. Bleking oppstår når korallpolypper utvise den alger ( zooxanthellae ) som lever i deres vev, forårsaker korall å bli hvit. Zooxanthellae er fotosyntetiske , og når vanntemperaturen stiger, begynner de å produsere reaktive oksygenarter . Dette er giftig for koraller, så koraller driver ut zooxanthellae. Siden zooxanthellae produserer størstedelen av korallpigmentering, blir korallvevet gjennomsiktig og avslører korallskjelettet laget av kalsiumkarbonat . De fleste blekede koraller fremstår som lyse hvite, men noen er pastellblå, gule eller rosa på grunn av proteiner i korallen.

Blekede koraller lever fortsatt, men de er mer sårbare for sykdom og sult. Zooxanthellae gir opptil 90 prosent av korallens energi, så koraller blir fratatt næringsstoffer når zooxanthellae blir utvist. Noen koraller gjenoppretter hvis forholdene går tilbake til det normale, og noen koraller kan mate seg selv. Imidlertid sulter flertallet av koraller uten zooxanthellae.

Normalt lever korallpolypper i et endosymbiotisk forhold til zooxanthellae. Dette forholdet er avgjørende for korallens og revets helse, som gir ly for omtrent 25% av alt marint liv. I dette forholdet gir korallen zooxanthellae ly. Til gjengjeld gir zooxanthellae forbindelser som gir energi til korallene gjennom fotosyntese. Dette forholdet har tillatt koraller å overleve i minst 210 millioner år i næringsfattige miljøer. Korallbleking er forårsaket av sammenbrudd av dette forholdet.

Den viktigste årsaken til korallbleking er stigende vanntemperaturer. En temperatur på omtrent 1 ° C (eller 2 ° F) over gjennomsnittet kan forårsake bleking. I følge FNs miljøprogram , mellom 2014 og 2016, drepte de lengste registrerte globale blekinghendelsene koraller i en enestående skala. I 2016 drepte bleking av koraller på Great Barrier Reef mellom 29 og 50 prosent av revets korall. I 2017 utvidet blekingen seg til den sentrale delen av revet. Gjennomsnittlig intervall mellom blekehendelser er halvert mellom 1980 og 2016. Verdens mest bleketolerante koraller finnes i den sørlige Persia/Arabiske gulfen. Noen av disse korallene bleker bare når vanntemperaturene overstiger ~ 35 ° C

Prosess

Koraller og mikroskopiske alger har et symbiotisk forhold. Når vanntemperaturene blir for høye, forlater alger korallvevet og korallen begynner å sulte.
Zooxanthellae , den mikroskopiske algen som lever inne i koraller, gir den farge og gir den mat gjennom fotosyntese

Korallene som danner de store revets økosystemer i tropiske hav, er avhengige av et symbiotisk forhold til algelignende encellede flagellate protozoer som kalles zooxanthellae som lever i vevet og gir korallens farge. Zooxanthellae gir koraller næringsstoffer gjennom fotosyntese , en avgjørende faktor i det klare og næringsfattige tropiske vannet. I bytte gir koraller zooxanthellae karbondioksid og ammonium som trengs for fotosyntese. Negative miljøforhold, for eksempel unormalt varme eller kjølige temperaturer, høyt lys og til og med noen mikrobielle sykdommer, kan føre til nedbrytning av korall/zooxanthellae -symbiosen. For å sikre kortsiktig overlevelse, bruker eller utviser korallpolyppen zooxanthellae. Dette fører til et lysere eller helt hvitt utseende, derav begrepet "bleket". Under milde stressforhold kan noen koraller se lyse blå, rosa, lilla eller gule i stedet for hvite, et fenomen kjent som "fargerik bleking". Ettersom zooxanthellae gir opptil 90 prosent av korallens energibehov gjennom fotosynteseprodukter, kan koralen begynne å sulte etter utvisning.

Koraller kan overleve kortsiktige forstyrrelser, men hvis forholdene som fører til utvisning av zooxanthellae vedvarer, reduseres korallens sjanser til å overleve. For å komme seg etter bleking, må zooxanthellae komme inn i vevene på korallpolyppene igjen og starte fotosyntesen på nytt for å opprettholde korallen som helhet og økosystemet som er avhengig av den. Hvis korallpolyppene dør av sult etter bleking, vil de forfalle. De harde korallarter vil da etterlate sitt kalk skjeletter , som vil bli overtatt av alger , effektivt blokkerer korallettervekst. Etter hvert vil korallskjelettene erodere, noe som får revstrukturen til å kollapse.

Utløsere

Sunn korall til venstre og bleket, men fortsatt levende, korall til høyre

Korallbleking kan skyldes en rekke faktorer. Selv om lokaliserte triggere fører til lokal bleking, har de store årsakene for korallbleking de siste årene blitt utløst av global oppvarming. Under økt karbondioksidkonsentrasjon forventet i det 21. århundre, forventes koraller å bli stadig mer sjeldne på revsystemer. Korallrev som ligger i varmt, grunt vann med lav vannføring har blitt mer påvirket enn rev som ligger i områder med høyere vannføring.

Liste over utløsere

En fargerik bleking begivenhet fotografert i Palawan, Filippinene, i 2010. Fargene stammer fra høye konsentrasjoner av solskinnspigmenter produsert av korallverten
Bleket korall - delvis gjengrodd med alger

Massebleking

Blekket Acropora -korall med normal korall i bakgrunnen

Forhøyede sjøvannstemperaturer er hovedårsaken til massebleking. Seksti store episoder med korallbleking har skjedd mellom 1979 og 1990, med tilhørende koraldødelighet som påvirker skjær i alle deler av verden. I 2016 ble den lengste koralblekinghendelsen registrert. Den lengste og mest ødeleggende hendelsen for korallbleking var på grunn av El Niño som skjedde fra 2014 til 2017. I løpet av denne tiden har over 70 prosent av korallrevene rundt om i verden blitt skadet.

Faktorer som påvirker utfallet av en bleking, inkluderer stressmotstand som reduserer bleking, toleranse for fravær av zooxanthellae og hvor raskt nye koraller vokser for å erstatte de døde. På grunn av blekens flekker kan lokale klimatiske forhold som skygge eller en strøm av kjøligere vann redusere forekomsten av bleking. Coral og zooxanthellae helse og genetikk påvirker også bleking.

Store korallkolonier som poritter er i stand til å motstå ekstreme temperatursjokk, mens skjøre forgrenede koraller som Acropora er langt mer utsatt for stress etter en temperaturendring. Koraller konsekvent utsatt for lave stressnivåer kan være mer motstandsdyktige mot bleking.

Forskere mener at den eldste kjente blekingen var den av sen Devonian (Frasnian/Famennian), også utløst av økningen i havoverflatetemperaturer. Det resulterte i at de største korallrevene i jordens historie gikk bort.

I følge Clive Wilkinson fra Global Coral Reef Monitoring Network i Townsville, Australia, skyldtes masseblekingshendelsen som skjedde i Indiahavet i 1998 stigningen av sjøtemperaturen med 2 ° C kombinert med den sterke El Niño -hendelsen i 1997– 1998 .

innvirkning

To bilder av Great Barrier Reef som viser at det varmeste vannet (øverste bilde) sammenfaller med korallrevene (nedre bilde), og setter opp forhold som kan forårsake korallbleking

I perioden 2012–2040 forventes korallrev å oppleve hyppigere bleking. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ser dette som den største trusselen mot verdens Reef Systems. I løpet av denne perioden gikk 19 prosent av korallreven over hele verden tapt, og 60 prosent av de gjenværende revene er i umiddelbar fare for å gå tapt. Det er et par måter å skjelne virkningen av korallbleking på rev: koralldekke (jo mer korall som dekker bakken, desto mindre blekning hadde det) og korall overflod (antall forskjellige levende arter på korallrevet) ). Med økningen av korallblekinghendelser over hele verden, bemerket National Geographic i 2017: "I de siste tre årene har 25 skjær-som utgjør tre fjerdedeler av verdens revsystemer-opplevd alvorlige blekinghendelser i det forskere konkluderte med var den verste sekvensen noensinne av blekemidler til dags dato. "

Korallbleking og det påfølgende tapet av koraldekning resulterer ofte i nedgang i fiskemangfoldet. Tapet av mangfold og overflod av planteetende fisk påvirker spesielt korallrevs økosystemer. Etter hvert som massebleking skjer hyppigere, vil fiskebestandene fortsette å homogenisere. Mindre og mer spesialiserte fiskearter som fyller bestemte økologiske nisjer som er avgjørende for korallhelsen, erstattes av mer generaliserte arter. Tapet av spesialisering vil sannsynligvis bidra til tap av motstandskraft i korallrev -økosystemer etter bleking.

Stillehavet

En stor korallbleking fant sted på denne delen av Great Barrier Reef i Australia.

Great Barrier Reef

The Great Barrier Reef langs kysten av Australia opplevde bleking hendelser i 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016 og 2017. Noen steder lidd alvorlig skade, med opp til 90% dødelighet. De mest utbredte og intense hendelsene skjedde somrene 1998 og 2002, med henholdsvis 42% og 54% av revene bleket til en viss grad og 18% sterkt bleket. Koraltap på revet mellom 1995 og 2009 ble imidlertid i stor grad oppveid av vekst av nye koraller. En samlet analyse av koraltap fant at korallbestandene på Great Barrier Reef hadde gått ned med 50,7% fra 1985 til 2012, men med bare omtrent 10% av den nedgangen som skyldes bleking, og de resterende 90% forårsaket omtrent like mye av tropiske sykloner og ved predasjon av tornekroner sjøstjerner . En global massekorallbleking har skjedd siden 2014 på grunn av de høyeste registrerte temperaturene som plager hav. Disse temperaturene har forårsaket den mest alvorlige og utbredte korallbleking som noen gang er registrert i Great Barrier Reef. Den mest alvorlige blekingen i 2016 skjedde i nærheten av Port Douglas. I slutten av november 2016 viste undersøkelser av 62 skjær at langvarig varmestress fra klimaendringer forårsaket 29% tap av grunt vannkorall. Det høyeste koraldødet og tapet av revhabitater var rev ved kysten og mellomhyllene rundt Cape Grenville og Princess Charlotte Bay. IPCCs moderate oppvarmingsscenarier (B1 til A1T, 2 ° C innen 2100, IPCC, 2007, tabell SPM.3, s. 13) forutsetter at koraller på Great Barrier Reef med stor sannsynlighet regelmessig vil oppleve sommertemperaturer som er høye nok til å forårsake bleking .

Hawaii

I 1996 skjedde Hawaii's første store korallbleking i Kaneohe Bay, etterfulgt av store blekinghendelser på nordvestøyene i 2002 og 2004. I 2014 observerte biologer fra University of Queensland den første masseblekinghendelsen, og tilskrev den til The Blob . I 2014 og 2015 fant en undersøkelse i Hanauma Bay Nature PreserveOahu at 47% av korallene led av korallbleking og nærmere 10% av korallene som døde. I 2014 og 2015 ble 56% av korallrevene på den store øya påvirket av korallbleking. I samme periode ble 44% av korallene på vestlige Maui påvirket. 24. januar 2019 fant forskere fra The Nature Conservancy at skjærene hadde begynt å stabilisere seg nesten fire år etter den siste bleking. I følge Division of Aquatic Resources (DAR) var det fortsatt en betydelig mengde bleking i 2019. På Oahu og Maui ble opptil 50% av korallreven bleket. På den store øya opplevde omtrent 40% av korallene bleking i Kona -kysten . DAR uttalte at de siste bleking hendelsene ikke har vært så ille som hendelsene 2014-2015. I 2020 ga National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ut den første landsomfattende statusrapporten for korallrev. Rapporten uttalte at de nordvestlige og viktigste hawaiiske øyene var i "rettferdig" form, noe som betyr at korallene har blitt moderat påvirket.

Jarvis Island

Åtte alvorlige og to moderate blekinghendelser skjedde mellom 1960 og 2016 i koralsamfunnet på Jarvis Island , med blekingen 2015–16 som viste den alvorlighetsgraden i rekorden.

Japan

I følge rapporten fra den japanske regjeringen fra 2017 har nesten 75% av Japans største korallrev i Okinawa død av bleking.

indiske hav

Korallrevprovinsene har blitt permanent skadet av varme havtemperaturer, mest alvorlig i Det indiske hav. Opptil 90% av koralldekket har gått tapt på Maldivene, Sri Lanka , Kenya og Tanzania og på Seychellene under den massive blekehendelsen 1997–98. Det indiske hav i 1998 rapporterte at 20% av korallene hadde dødd og 80% bleket. De grunne tropiske områdene i Det indiske hav opplever allerede det som er spådd å være verdensomspennende havforhold i fremtiden. Koraller som har overlevd i de grunne områdene i Det indiske hav kan være riktige kandidater for korallrestaurasjonsarbeid i andre områder av verden fordi de er i stand til å overleve de ekstreme forholdene i havet.

Maldivene

Den Maldivene har over 20 000 km 2 av revene, hvorav mer enn 60% av koraller har lidd av bleking i 2016.

Thailand

Thailand opplevde en alvorlig massebleking i 2010 som påvirket 70% av korallene i Andamanhavet . Mellom 30% og 95% av den blekede korallen døde.

Indonesia

I 2017 ble det utført en studie på to øyer i Indonesia for å se hvordan koralldekket deres var. Et av stedene var Melinjo -øyene og det andre var Saktu -øyene. På Saktu -øya ble livsvilkårene kategorisert som dårlige, med et gjennomsnittlig koralldekning på 22,3%. På Melinjo -øyene ble livsvilkårene kategorisert som dårlige, med et gjennomsnittlig koraldekning på 22,2%.

Atlanterhavet

forente stater

I Sør -Florida fant en undersøkelse fra 2016 av store koraller fra Key Biscayne til Fort Lauderdale at om lag 66% av korallene var døde eller redusert til mindre enn halvparten av deres levende vev.

Belize

Den første registrerte masseblekingshendelsen som fant sted i Belize Barrier Reef var i 1998, hvor temperaturen på havnivået nådde opptil 31,5 ° C (88,7 ° F) fra 10. august til 14. oktober. I noen dager hentet orkanen Mitch stormvær 27. oktober, men reduserte bare temperaturen med 1 grad eller mindre. I løpet av denne tidsperioden skjedde massebleking i forrev og lagune. Mens noen forrevkolonier pådro seg noen skader, var koraldødeligheten i lagunen katastrofal.

Den mest utbredte korallen i revene Belize i 1998 var salatkorall , Agaricia tenuifolia . 22. og 23. oktober ble det gjennomført undersøkelser på to steder, og funnene var ødeleggende. Nesten alle de levende korallene ble bleket hvite og skjelettene deres indikerte at de hadde dødd nylig. På lagunegulvet var fullstendig bleking tydelig blant A. tenuifolia . Videre viste undersøkelser gjort i 1999 og 2000 en nesten total dødelighet av A. tenuifolia på alle dybder. Lignende mønstre forekom også i andre korallarter. Målinger på turbiditet i vannet tyder på at disse dødelighetene tilskrives stigende vanntemperaturer i stedet for solstråling.

Karibia

Hardt koralldekke på skjær i Karibia har gått ned med anslagsvis 80%, fra et gjennomsnitt på 50% dekning på 1970 -tallet til bare omtrent 10% dekning på begynnelsen av 2000 -tallet. En studie fra 2013 for å følge opp en massebleking i Tobago fra 2010 viste at etter bare ett år gikk flertallet av de dominerende artene ned med omtrent 62% mens korallmengden gikk ned med omtrent 50%. Mellom 2011 og 2013 økte imidlertid koralldekket for 10 av de 26 dominerende artene, men falt for 5 andre populasjoner.

Andre områder

Koraller i det sørlige Rødehavet bleker ikke til tross for sommerlige vanntemperaturer på opptil 34 ° C (93 ° F). Korallbleking i Rødehavet er mer vanlig i den nordlige delen av revene, den sørlige delen av revet har vært plaget av koraller som spiser sjøstjerner, dynamittfiske og menneskelige påvirkninger på miljøet. I 1988 var det en massiv bleking som påvirket revene i Saudi -Arabia og i Sudan, de sørlige revene var mer motstandsdyktige og påvirket dem veldig lite. Tidligere ble det antatt at nord lider mer av korallbleking, men de viser en rask omsetning av koraller og det sørlige revet ble antatt å ikke lide av bleking like hardt, de viser mer konsistens. Ny forskning viser imidlertid hvor sørrevet skal være større og sunnere enn det ikke var i nord. Dette antas å være på grunn av store forstyrrelser i nyere historie fra bleking hendelser, og koraller som spiser sjøstjerner. I 2010 skjedde korallbleking i Saudi -Arabia og Sudan, hvor temperaturen steg 10 til 11 grader. Enkelte taxa opplevde at 80% til 100% av koloniene bleket, mens noen viste i gjennomsnitt 20% av den taxableken.

Økonomisk og politisk innvirkning

I følge Brian Skoloff fra The Christian Science Monitor , "Hvis revene forsvant, kan eksperter si at sult, fattigdom og politisk ustabilitet kan oppstå." Siden utallige sjøliv er avhengige av revene for ly og beskyttelse mot rovdyr, ville utryddelsen av skjærene til slutt skape en dominoeffekt som ville sive ned til de mange menneskelige samfunnene som er avhengige av disse fiskene for mat og levebrød. Det har vært en nedgang på 44% de siste 20 årene i Florida Keys , og opptil 80% bare i Karibia .

Korallrev tilbyr ulike økosystemtjenester , hvorav den ene er et naturlig fiske, ettersom mange kommersielt fisk som ofte blir konsumert gyter eller lever sitt unge liv i korallrev rundt tropene. Således er skjær et populært fiskested og er en viktig inntektskilde for fiskere, spesielt små lokale fiskerier. Ettersom korallrevets habitat avtar på grunn av bleking, reduseres også revassosierte fiskebestander, noe som påvirker fiskemulighetene. En modell fra en studie av Speers et al. beregnet direkte tap for fiskeri fra redusert koraldekning til å være rundt 49–69 milliarder dollar, hvis menneskelige samfunn fortsetter å slippe ut høye nivåer av klimagasser. Men disse tapene kan reduseres til en forbrukeroverskuddsfordel på rundt 14–20 milliarder dollar, hvis samfunn i stedet velger å slippe ut et lavere nivå av klimagasser. Disse økonomiske tapene har også viktige politiske implikasjoner, ettersom de faller uforholdsmessig på utviklingsland der skjærene ligger, nemlig i Sørøst -Asia og rundt Det indiske hav. Det vil koste mer for land i disse områdene å svare på tap av korallrev, ettersom de trenger å vende seg til forskjellige inntektskilder og mat, i tillegg til å miste andre økosystemtjenester som økoturisme . En studie fullført av Chen et al. antydet at den kommersielle verdien av skjær reduseres med nesten 4% hver gang koralldekket synker med 1% på grunn av tap i økoturisme og andre potensielle friluftslivsaktiviteter.

Korallrev fungerer også som en beskyttende barriere for kystlinjer ved å redusere bølgeslag, noe som reduserer skadene fra stormer, erosjoner og flom. Land som mister denne naturlige beskyttelsen, vil tape mer penger på grunn av den ømme utsattheten for stormer. Denne indirekte kostnaden, kombinert med tapte inntekter innen turisme, vil resultere i enorme økonomiske effekter.

Overvåking av havets overflatetemperatur

US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) overvåker for bleking av "hot spots", områder der havoverflatetemperaturen stiger 1 ° C eller mer over det langsiktige månedlige gjennomsnittet. "Hot spots" er stedet der termisk belastning måles, og med utviklingen av Degree Heating Week (DHW) overvåkes korallrevets termiske belastning. Global korallbleking oppdages tidligere på grunn av satellittfjernkontrollen som oppdager økningen i sjøtemperaturen. Det er nødvendig å overvåke de høye temperaturene fordi koralbleking hendelser påvirker korallrevs reproduksjon og normal vekstkapasitet, i tillegg til at det svekker koraller, og til slutt fører til dødelighet. Dette systemet oppdaget den verdensomspennende blekehendelsen i 1998, som tilsvarte El Niño -hendelsen 1997–98 . For øyeblikket overvåkes 190 revsteder rundt om i verden av NOAA, og sender varsler til forskere og revansvarlige via NOAA Coral Reef Watch (CRW) nettsted. Ved å overvåke oppvarmingen av sjøtemperaturen, de tidlige advarslene om korallbleking, varsler revansvarlige om å forberede og tiltrekke bevissthet til fremtidige blekehendelser. De første globale globale blekehendelsene ble registrert i 1998 og 2010, det var da El Niño fikk havet til å stige temperaturer og forverret korallens levekår. El Niño 2014–2017 ble registrert som den lengste og mest skadelige for korallene, noe som skadet over 70% av våre korallrev. Det er rapportert at over to tredjedeler av Great Barrier Reef er bleket eller dødt.

Endringer i havkjemi

Økende forsuring av havet på grunn av stigninger i karbondioksidnivåer forverrer blekingseffektene av termisk stress. Forsuring påvirker korallers evne til å lage kalkrike skjeletter, avgjørende for deres overlevelse. Dette er fordi havforsuring reduserer mengden karbonation i vannet, noe som gjør det vanskeligere for koraller å ta opp kalsiumkarbonatet de trenger for skjelettet. Som et resultat går spenstens motstandskraft ned, mens det blir lettere for dem å erodere og oppløses. I tillegg tillater økningen av CO 2 at herbivore overfiske og næring kan endre koraldominerte økosystemer til algedominerte økosystemer. En fersk studie fra Atkinson Center for a Sustainable Future fant at med kombinasjonen av forsuring og temperaturstigninger, kan nivåene av CO 2 bli for høye for at koraller skal overleve på så lite som 50 år.

Korallbleking på grunn av fotoinhibering av Zooxanthellae

Zooxanthellae er en type dinoflagellat som lever i cytoplasma til mange marine virvelløse dyr. Medlemmer av phylum Dinoflagellata, de er en rund mikroalger som deler et symbiotisk forhold til sin vert. De er også en del av slekten Symbiodinium og Kingdom Alveolata. Disse organismene er planteplankton og fotosyntetiserer derfor. Produktene av fotosyntese, dvs. oksygen, sukker, etc. utnyttes av vertsorganismen, og i bytte tilbys zooxanthellae bolig og beskyttelse, samt karbondioksid, fosfater og andre essensielle uorganiske forbindelser som hjelper dem med å overleve og trives. Zooxanthellae deler 95% av produktene til fotosyntese med vertskorallen. Ifølge en studie utført av DJ Smith et al. fotoinhibisjon er en sannsynlig faktor for korallbleking. Det antyder også at hydrogenperoksyd produsert i zooxanthealle spiller en rolle i å signalisere seg selv til å flykte fra korallene. Fotohemming av Zooxanthellae kan skyldes eksponering for UV-filtre som finnes i produkter for personlig pleie. I en studie utført av Zhong et al., Hadde Oxybenzone (BP-3) de mest negative effektene på zooxanthellae helse. Kombinasjonen av temperaturøkning og tilstedeværelse av UV -filtre i havet har ytterligere redusert zooxanthellae helse. Kombinasjonen av UV-filtre og høyere temperaturer førte til en additiv effekt på fotohemming og generell belastning på korallarter.

Infeksjonssykdom

Smittsomme bakterier av arten Vibrio shiloi er blekemiddelet til Oculina patagonica i Middelhavet , og forårsaker denne effekten ved å angripe zooxanthellae. V. shiloi er bare smittsom i varme perioder. Forhøyet temperatur øker virulensen til V. shiloi , som deretter blir i stand til å feste seg til en beta -galaktosid -inneholdende reseptor i overflateslimet til vertskorallene. V. shiloi trenger deretter inn i korallens epidermis , formerer seg og produserer både varmestabile og varmefølsomme toksiner , som påvirker zooxanthellae ved å hemme fotosyntesen og forårsake lyse .

Sommeren 2003 syntes korallrev i Middelhavet å få motstand mot patogenet, og ytterligere infeksjon ble ikke observert. Hovedhypotesen for den oppståtte motstanden er tilstedeværelsen av symbiotiske samfunn av beskyttende bakterier som lever i korallene. Bakteriearten som var i stand til å lysere V. shiloi, hadde ikke blitt identifisert fra 2011.

Koralltilpasning

Denne skjematikken viser hvordan bleking kan utløse produksjon av solcreme-pigmenter som er ansvarlige for de lyse fargene som ble observert under noen blekinghendelser. I tilfelle av en mild eller kort episode av stress, kan de beskyttende pigmentene hjelpe algesymbionter med å komme tilbake til koralen etter at stressepisoden er avsluttet, og hjelpe korallene til å komme seg og overleve bleking.

I 2010 oppdaget forskere ved Penn State koraller som blomstret mens de brukte en uvanlig art av symbiotiske alger i det varme vannet i Andamanhavet i Det indiske hav. Normale zooxanthellae tåler ikke så høye temperaturer som var der, så dette funnet var uventet. Dette gir forskerne håp om at med stigende temperaturer på grunn av global oppvarming, vil korallrev utvikle toleranse for forskjellige arter av symbiotiske alger som er motstandsdyktige mot høy temperatur, og som kan leve innenfor revene. I 2010 fant forskere fra Stanford University også koraller rundt Samoan Islands som opplever en drastisk temperaturøkning i omtrent fire timer om dagen under lavvann. Korallene bleker ikke eller dør uansett høy varmeøkning. Studier viste at korallene utenfor kysten av Ofu Island nær Amerika Samoa har blitt trent for å tåle de høye temperaturene. Forskere stiller nå et nytt spørsmål: kan vi kondisjonere koraller, som ikke er fra dette området, på denne måten og sakte introdusere dem for høyere temperaturer i korte perioder og gjøre dem mer motstandsdyktige mot stigende havtemperaturer.

Enkelte milde blekinghendelser kan føre til at koraller produserer høye konsentrasjoner av solcreme-pigmenter for å beskytte seg mot ytterligere stress. Noen av pigmentene som produseres har rosa, blå eller lilla nyanser, mens andre er sterkt fluorescerende . Produksjon av disse pigmentene av grunne koraller stimuleres av blått lys. Når koraller bleker, øker blått lys inne i korallvevet sterkt fordi det ikke lenger absorberes av de fotosyntetiske pigmentene som finnes inne i de symbiotiske alger, og reflekteres i stedet av det hvite korallskjelettet. Dette forårsaker en økning i produksjonen av solskinnspigmentene, noe som får de blekede korallene til å virke veldig fargerike i stedet for hvite - et fenomen som noen ganger kalles 'fargerik korallbleking'.

Kunstig bistand

I 2020 rapporterte forskere å ha utviklet 10 klonale stammer av vanlige korallmikroalgale endosymbioner ved forhøyede temperaturer i 4 år, noe som økte deres termiske toleranse for klimaresistens . Tre av stammene økte korallens bleketoleranse etter gjeninnføring i korallværtslarver. Deres stammer og funn kan potensielt være relevante for tilpasning til og demping av klimaendringer og ytterligere tester av algestammer i voksne kolonier på tvers av en rekke korallarter er planlagt.

I 2021 demonstrerte forskere at probiotika kan hjelpe korallrev til å redusere varmestress, noe som indikerer at slike kan gjøre dem mer motstandsdyktige mot klimaendringer og dempe korallbleking.

Gjenoppretting og makroalgal regime skifter

Etter at koraller opplever en bleking til økt temperaturspenning, kan noen skjær gå tilbake til sin opprinnelige tilstand før bleking. Rev gjenoppretter enten fra bleking, hvor de rekoloniseres av zooxanthellae , eller de opplever et regimeskifte , der tidligere blomstrende korallrev blir overtatt av tykke lag av makroalger. Dette hemmer ytterligere korallvekst fordi algen produserer bunnstoff som hindrer bosetting og konkurrerer med koraller om plass og lys. Som et resultat danner makroalger stabile lokalsamfunn som gjør det vanskelig for koraller å vokse igjen. Rev vil da være mer utsatt for andre problemer, for eksempel synkende vannkvalitet og fjerning av planteetende fisk, fordi korallveksten er svakere. Å finne ut hva som får rev til å være spenstige eller komme seg etter bleking, er av største betydning fordi det hjelper til med å informere bevaringsarbeidet og beskytte koraller mer effektivt.

Et hovedfag for forskning om korallgjenoppretting gjelder ideen om superkoraller, ellers referert til som korallene som lever og trives i naturlig varmere og surere områder og vannmasser. Når de transplanteres til truede eller bleket rev, kan deres motstandskraft og bestråling utstyre algen til å leve blant de blekede korallene. Som Emma Camp, en National Geographic Explorer, marin biogeokjemiker og en ambassadør for biologisk mangfold for veldedigheten IBEX Earth, antyder, kan superkorallene ha evnen til å hjelpe med de skadede revene på lang sikt. Selv om det kan ta 10 til 15 år å gjenopprette skadede og blekede korallrev, kan superkorallene ha varige konsekvenser til tross for klimaendringer ettersom havene stiger i temperatur og får mer surhet. Camp styrket av forskningen til Ruth Gates , har sett på lavere oksygennivåer og de ekstreme, uventede habitatene som skjær kan finnes i over hele verden.

Koraller har vist seg å være motstandsdyktige mot kortsiktige forstyrrelser. Gjenoppretting har vist seg etter stormforstyrrelser og tornekroner invasjoner av sjøstjerner . Fiskearter har en tendens til å klare seg bedre etter revforstyrrelser enn korallarter, ettersom koraller viser begrenset utvinning og revfiskforsamlinger har vist liten endring som følge av kortsiktige forstyrrelser. I kontrast viser fiskesamlinger i rev som opplever bleking potensielt skadelige endringer. En studie av Bellwood et al . bemerker at mens artsrikdom, mangfold og overflod ikke endret seg, inneholdt fiskesamlinger mer generalistiske arter og mindre korallavhengige arter. Responsene på korallbleking er forskjellige mellom revfiskarter, basert på hvilke ressurser som påvirkes. Stigende havtemperatur og korallbleking påvirker ikke voksen fiskedødelighet direkte, men det er mange indirekte konsekvenser av begge. Korallassosierte fiskebestander har en tendens til å være i tilbakegang på grunn av tap av habitat; Noen planteetende fiskepopulasjoner har imidlertid opplevd en drastisk økning på grunn av økningen av kolonisering av alger på døde koraller. Studier bemerker at det er nødvendig med bedre metoder for å måle effekten av forstyrrelser på korallens motstandskraft.

sitron damselfish
Sitron damselfish ( Pomacentrus moluccensis ) er en korallassosiert art som har vist seg å falle dramatisk etter korallbleking.

Inntil nylig ble faktorene som formidler utvinning av korallrev fra bleking ikke godt undersøkt. Forskning av Graham et al. (2015) studerte 21 skjær rundt Seychellene i Indo-Stillehavet for å dokumentere langsiktige effekter av korallbleking. Etter tapet på mer enn 90% av korallene på grunn av bleking i 1998 gjenopprettet rundt 50% av revene og omtrent 40% av revene opplevde regimeskift til makroalgedominerte komposisjoner. Etter en vurdering av faktorer som påvirker sannsynligheten for utvinning, identifiserte studien fem hovedfaktorer: tetthet av unge koraller, innledende strukturell kompleksitet, vanndybde, biomasse av planteetende fisk og næringsforhold på revet. Samlet sett ble motstandskraft sett mest i korallrevsystemer som var strukturelt komplekse og på dypere vann.

De økologiske rollene og funksjonelle artgruppene spiller også en rolle i utvinningen av regimeskiftende potensial i revsystemer. Korallrev påvirkes av bioeroding, skraping og beite av fiskearter. Bioeroderende arter fjerner døde koraller, skrapearter fjerner alger og sediment for ytterligere fremtidig vekst, beitearter fjerner alger. Tilstedeværelsen av hver artstype kan påvirke evnen til normale nivåer av korallrekruttering, som er en viktig del av korallgjenoppretting. Senket antall beitearter etter korallbleking i Karibia har blitt sammenlignet med kråkebolle-dominerte systemer som ikke gjennomgår regimeskift til kjøttfulle makroalgedominerte forhold.

Det er alltid mulighet for usynlige endringer, eller kryptiske tap eller motstandskraft, i et koralsamfunns evne til å utføre økologiske prosesser. Disse kryptiske tapene kan resultere i uforutsette regimeendringer eller økologiske flipper. Mer detaljerte metoder for å bestemme helsen til korallrev som tar hensyn til langsiktige endringer i koralløkosystemene og bedre informert bevaringspolitikk er nødvendig for å beskytte korallrevene i årene som kommer.

Ombygning av korallrev

Det forskes på å hjelpe til med å bremse dødeligheten av koraller. Verdensomspennende prosjekter fullføres for å hjelpe til med å fylle opp og gjenopprette korallrevene. Gjeldende innsats for restaurering av koraller inkluderer mikrofragmentering, koralloppdrett og flytting. Befolkningen av koraller synker raskt, så forskere gjør eksperimenter i korallvekst og forskningstanker for å hjelpe til med å fylle opp befolkningen. Disse forskningstankene etterligner korallrevenes naturlige miljø i havet. De dyrker koraller i disse tankene for å bruke til eksperimentene sine, så ingen flere koraller blir skadet eller tatt fra havet. De transplanterer også de vellykkede korallene fra forskningstankene og legger dem inn i områdene i havet der skjærene dør ut. Et eksperiment blir gjort i noen korallvekst- og forskningstanker av Ruth Gates og Madelaine Van Oppen. De prøver å lage "superkoraller" som tåler noen av miljøfaktorene som korallene for tiden dør av. Van Oppen jobber også med å utvikle en type alger som vil ha et symbiotisk forhold til koraller og tåle svingninger i vanntemperatur i lange perioder. Dette prosjektet kan være med på å fylle opp revene våre, men den voksende prosessen med koraller i forskningstanker er svært tidkrevende. Det kan ta minst 10 år før korallene vokser og modnes nok til der de vil kunne avle. Etter Ruth Gates 'død i oktober 2018, fortsetter teamet hennes ved Gates Coral Lab ved Hawai'i Institute of Marine Biology sin forskning på restaureringsarbeid. Fortsatt forskning og restaureringsarbeid ved Gates Coral Lab fokuserer på effekten av gunstige mutasjoner, genetisk variasjon og flytting via menneskelig bistand til motstandskraften til korallrev. Fra og med 2019 bestemte Gates Coral Lab-teamet at restaureringsteknikker i stor skala ikke ville være effektive; lokalisert innsats for å gjenopprette korallrev på individuell basis testes for å være mer realistisk og effektiv mens forskning utføres for å finne de beste måtene å bekjempe korallødeleggelse i masseskala.

Økonomisk verdi av korallrev

Korallrev gir ly til en estimert fjerdedel av alle havarter. Eksperter anslår at korallrevstjenester er verdt opptil $ 1,2 millioner dollar per hektar, noe som betyr gjennomsnittlig $ 172 milliarder dollar per år. Fordelene med korallrev inkluderer å tilby fysiske strukturer som strandbeskyttelse ved kysten, biotiske tjenester innenfor og mellom økosystemer, biogeokjemiske tjenester som å opprettholde nitrogennivåer i havet, klimaregistre og rekreasjons- og kommersielle (turisme) tjenester. Korallrev er et av de beste marine økosystemene å bruke som matkilde. Korallrevene er også det perfekte habitatet for sjeldne og økonomisk viktige arter av tropiske fisk, ettersom de gir det perfekte området for fisk å avle og lage barnehager i. Hvis bestanden av fisk og koraller i revet er høy, kan vi bruke området som et sted for å samle mat og ting med medisinske egenskaper, noe som også bidrar til å skape arbeidsplasser for mennesker som kan samle disse prøvene. Revene har også en viss kulturell betydning i bestemte regioner rundt om i verden.

Kostnad -nytte -analyse for å redusere tap av korallrev

I 2010 skapte konvensjonen om biologisk mangfolds (CBD) strategiske plan for biologisk mangfold 2011–2020 tjue forskjellige mål for bærekraftig utvikling etter 2015. Mål 10 indikerer målet om å minimere "antropogent trykk på korallrev ". To programmer ble sett på, et som reduserer tapet av korallrev med 50% som har en kapitalkostnad på 684 millioner dollar og en gjentakende kostnad på 81 millioner dollar. Det andre programmet reduserer tapet av korallrev med 80 prosent og har en kapitalkostnad på $ 1.036 millioner med gjentagende kostnader på $ 130 millioner. CBD erkjenner at de kan undervurdere kostnadene og ressursene som trengs for å nå dette målet på grunn av mangel på relevante data, men ikke desto mindre viser kostnads-nytte-analysen at fordelene oppveier kostnadene med et stort nok beløp for begge programmene (nyttekostnadsforhold på 95.3 og 98.5) at "det er god plass til å øke utleggene på korallbeskyttelse og fortsatt oppnå et fordel -til -kost -forhold som er godt over ett".

Merknader

Referanser

Eksterne linker