Koraalriffen worden gevormd door kolonies ongewervelde dieren die harde skeletten bouwen en in talloze vormen groeien. Deze complexe tropische riffen ondersteunen een derde van alle soorten in de oceaan en voorzien in het levensonderhoud van miljoenen mensen. De afhankelijkheid van koraalriffen voor voedselzekerheid en economische stabiliteit is vooral acuut in kleine eilandstaten zoals de Seychellen, waar een groot deel van de mensen dichtbij rifsystemen woont en er niet veel land is voor alternatieve levenswijzen.

Koraalriffen zijn ook de ecosystemen die het meest kwetsbaar zijn voor klimaatverandering, vanwege de gevoeligheid van tropische koralen voor de opwarming van de oceaan. Hittegolven op zee die wijdverbreide koraalsterfte veroorzaken, komen steeds vaker voor en zijn ernstiger, waardoor er onvoldoende tijd overblijft voor koraalherstel.

De enige oplossing voor deze dreiging is het snel terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen, maar effectief marien beheer kan op termijn koraalriffen kopen.

Een van de manieren waarop een beschadigd rif kan herstellen is als er een constante aanvoer van babykoralen is. Hoewel volwassen koralen aan de zeebodem vastzitten en niet kunnen bewegen, drijven babykoralen vrij in de oceaan. Babykoralen kunnen daardoor door zeestromingen over grote afstanden worden getransporteerd. Sommige koraalriffen zijn meer geïsoleerd, maar andere kunnen sterk met elkaar verbonden zijn en fungeren als bron van babykoralen voor veel andere riffen. Prioriteit geven aan deze bronriffen voor natuurbehoud kan de veerkracht van koralen in de wijdere regio verbeteren.

In onze recente studie hebben we de connectiviteit van koraalriffen op de Seychellen in kaart gebracht met behulp van een combinatie van populatiegenetica en computermodellering. Ondanks de afgelegen ligging van veel eilanden suggereerden zowel genetische als modelleringsbenaderingen dat de connectiviteit tussen deze afgelegen riffen hoog was, waarbij oceaanstromingen de larven over de archipel brachten. We hebben ook een interactieve webapp ontwikkeld om maritieme managers te helpen deze verbanden te begrijpen.

Onze bevindingen suggereren dat lokale inspanningen voor natuurbehoud het potentieel hebben om de gezondheid van koraalriffen in bredere zin ten goede te komen. Dit zou zowel het geval zijn op de Seychellen als langs de Oost-Afrikaanse kust.

Koraalsnelwegen

Als stromingen babykoralen tussen een paar riffen transporteren, zeggen we dat die riffen met elkaar verbonden zijn. Door deze verbindingen in kaart te brengen, kunnen we effectievere managementstrategieën ontwerpen. Sommige koralen lijken ook beter bestand tegen hogere temperaturen, en connectiviteit kan ervoor zorgen dat babykoralen genen introduceren die verantwoordelijk zijn voor deze veerkracht bij andere riffen.

Babykoralen zijn klein – meestal minder dan een millimeter breed – en zijn dus onmogelijk over grote afstanden direct te volgen. Om de connectiviteit van koraalriffen te kwantificeren, moeten we indirecte methoden gebruiken. Eén benadering is het gebruik van DNA van koralen in verschillende riffen en het analyseren van hoe vergelijkbaar ze genetisch zijn. Hoe meer ze op elkaar lijken, hoe groter de connectiviteit waarschijnlijk is.

Als alternatief kunnen we, met behulp van oceaanstromingsgegevens en biologie, computersimulaties gebruiken om het transport van babykoralen tussen koraalriffen te voorspellen.

Omdat veel koraalriffen op de Seychellen uitzonderlijk afgelegen liggen, mag men verwachten dat de connectiviteit laag is. Uit onze bevindingen blijkt echter dat dit niet het geval is.

Om de connectiviteit binnen de archipel in kaart te brengen, hebben we het DNA van 241 koraalkolonies van 12 eilanden in de Seychellen-archipel geanalyseerd en bewijs gevonden voor recente connectiviteit tussen verre eilandenparen. Het DNA van veel koralen op het uitzonderlijk afgelegen Aldabra-atol, dat op de Werelderfgoedlijst staat, vertoont bijvoorbeeld sterke overeenkomsten met koralen op het meest bevolkte eiland van de Seychellen, Mahé, ondanks dat het van elkaar wordt gescheiden door meer dan 1.000 km oceaan.

We hebben deze genetische overeenkomsten gevonden door het gesequentieerde DNA van al onze monsters te vergelijken en ons te concentreren op plaatsen waar variaties optraden (bekend als single nucleotide polymorphisms of SNPs). Deze variaties zijn erfelijk, dus individuen die nauw verwant zijn, zullen meer SNP's gemeen hebben dan degenen die ver verwant zijn.

Computersimulaties geven inzicht in hoe de sterke connectiviteit tussen afgelegen eilanden op de Seychellen tot stand komt. Hoewel de binnenste (dichtbevolkte) eilanden van de Seychellen meestal omgeven zijn door een oostwaarts stromende oceaanstroming, kunnen schommelingen in de stroming (vergelijkbaar met weersystemen in de atmosfeer) sommige babykoralen naar het zuiden transporteren. Hierdoor kunnen ze een snelle, westwaartse stroming ingaan die hen efficiënt naar afgelegen eilanden in het zuidwesten van de Seychellen, zoals Aldabra, transporteert.

Babykoralen uit Aldabra worden door deze stroming verder naar het westen gekatapulteerd, weg van de Seychellen en richting Oost-Afrika. Aldabra kan daarom een ​​bron zijn van babykoralen voor duizenden kilometers koraalrif in Oost-Afrika.

Volgende stappen

Ons onderzoek, evenals de ontwikkeling van een app, zullen bijdragen aan effectief beheer van koraalriffen, zoals de ontwikkeling en het onderhoud van beschermde mariene gebieden. Interventies op het land kunnen, verrassend genoeg, ook kwetsbare koraalriffen helpen. Het verwijderen van ratten verbetert bijvoorbeeld de gezondheid en veerkracht van koraal door zeevogels te herstellen die voedingsstoffen in de vorm van guano op de eilanden laten regenen. Deze voedingsstoffen bereiken de kustwateren en verhogen de groei en de biomassa van vissen aanzienlijk. Maar uitroeiing is extreem kostbaar. Gegevens over koraalconnectiviteit kunnen eilandstaten zoals de Seychellen helpen beslissen waar ze moeten investeren in zulke kostbare acties om de positieve impact voor koraalriffen te maximaliseren.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.