We zijn geschokt en bedroefd door beelden van spierwitte koraalskeletten. Maar de schade veroorzaakt door hitte onder water gaat veel verder. Een levend koraalrif is een complex ecosysteem dat wemelt van veel meer soorten dan de koralen. Niet alleen dat, maar 95% van de habitat op het rif bestaat niet uit koraal, maar uit sediment en zand, hotspots van verborgen biodiversiteit. Dus wat gebeurt er met deze overvloed aan leven als deze wordt blootgesteld aan extreme temperatuurstress?

We zijn momenteel op One Tree Island op het zuidelijke rif. Het is de thuisbasis van een onderzoeksstation en heeft een van de hoogste beschermingsniveaus binnen het hele rif.

Wat hebben we gevonden? Tot nu toe zijn de voortekenen niet goed. Als we onder water duiken, kunnen we de verandering proeven, omdat gestreste en stervende koralen chemicaliën in het water afgeven. Als we monsters terugbrengen, is de geur duidelijk zwavelachtig en zuur. We zien niet alleen gebleekte harde koralen, maar ook gebleekte anemonen en zachte koralen. Er zijn weinig zeesterren en zee-egels, maar algen die op dood koraal groeien, trekken meer plantenetende vissen aan.

Een rif bestaat uit in elkaar grijpende delen

Koraalriffen zijn complexe, in elkaar grijpende systemen die zijn gebouwd op relaties. Levende organismen hebben andere levende organismen nodig om te overleven, of het nu gaat om voedsel, huizen, symbiotische partners of als substraat om op te groeien.

Denk aan de beroemde relatie tussen anemoonvissen en hun anemonen. Deze vissen verdrijven roofdieren van hun anemoongastheren, en hun poep geeft de anemoon voedingsstoffen. Op hun beurt beschermen de stekende cellen van de anemoon de vissen tegen roofdieren.

We werken aan het blootleggen van relaties tussen verschillende delen van een rif-ecosysteem, zoals koralen, vissen, zeesterren, wormen en microben. We willen weten wat het effect is van hogere watertemperaturen op deze relaties.

Om deze complexiteit te ontrafelen, hebben we veel gegevens nodig. We doen realtime onderwateronderzoeken, fotogrammetrie om foto's om te zetten in 3D-modellen van riffen en het verzamelen en sorteren van sediment. We registreren ook temperaturen, zetten onderwaterkoraalincubatiekamers in om de ademhaling te bestuderen en analyseren het omgevings-DNA en de voedingsstoffen die in sedimenten worden vastgehouden.

De smaak van een ziek rif

Vanaf onze eerste dag bij One Tree konden we zien wat de hitte had gedaan. Gebleekte, fluorescerende en dode koralen bevonden zich op elk rif dat we in de lagune onderzochten. Pas dode koralen begonnen te worden gekoloniseerd door golvende, dichte algen, bekend als draadalgen.

Bij elk rif konden we meer biofilm zien dan normaal bovenop de sedimentsecties, die er van bovenaf gezien uitzien als bruinachtig zand. Het aanraken van de sedimenten gaf een plakkerig gevoel, wat erop wijst dat het slijm dat van de blekende koralen afkomt, zich hier nestelt.

Tot nu toe lijken de visgemeenschappen relatief onaangetast. De doorstromingseffecten zullen echter waarschijnlijk worden uitgesteld, omdat er in de komende maanden en jaren veranderingen worden verwacht.

Alle grote anemonen die we zagen hadden hun eigen symbiotische algen verdreven en gebleekt, wat erop wijst dat sommige anemoonvissen binnenkort hun huizen zullen verliezen.

Damselfish en grondels, die zich gewoonlijk in levende koraalkoppen verstoppen, moesten zich nu verstoppen in dood, met algen bedekt koraal. Veel voorkomende soorten papegaaivissen waren er in aanzienlijke aantallen, wat erop wijst dat ze profiteren van het eten van algen op het dode koraal.

Zeesterren, schelpdieren en zee-egels waren schaars. Dit was waar we al bang voor waren, aangezien deze mobiele macro-invertebraten op grote schaal in verval zijn. Als ze verdwijnen, verliest het rif de ecologische diensten die deze dieren leveren, omdat deze organismen voedingsstoffen recyclen en afval eten, terwijl sommige ook op prooien jagen.

Vanuit de lucht presenteert het Barrier Reef zich als stukken en lijnen van rif, afgewisseld met veel zand. Deze sediment- en zandgemeenschappen zijn niet onvruchtbaar. Het zijn hotspots voor schaaldieren en wormen, voedingsgebieden voor veel vissen, en plekken waar een groot deel van de nutriëntenkringloop plaatsvindt. De kans is groot dat ze zwaar getroffen worden door de hitte.

Welke toekomst kan het rif hebben?

Wanneer koraal verbleekt, is dat gemakkelijk te zien. Het ziet er heel anders uit. Maar wanneer bredere rif-ecosystemen slinken, is het moeilijker. Het zal maanden of zelfs jaren duren voordat veel van de schade die deze zomer is aangericht, zich zal manifesteren.

Hoe zal het eruit zien? Onderzoek naar andere riffen is een leidraad. Ten eerste verwachten we een dalend aantal koraaleters, zoals vlindervissen. We zouden dan een daling verwachten van het aantal koraalbewoners, zoals de damselfish en grondels die in koraalkoppen leven.

Voor herbivoren, zoals algenetende vissen, zouden we eerst een stijging in aantal verwachten, naarmate hun populaties zich uitbreiden om algen te eten, en vervolgens de mogelijkheid van een substantiële daling naarmate de algehele gezondheid, diversiteit en structuur van het rif afneemt.

De golvende schade veroorzaakt door bleken is niet altijd eenrichtingsverkeer. Sommige directe schade kan ongedaan worden gemaakt en zelfs tot herstel leiden, maar dat weten we pas over een tijdje.

Er wordt voorspeld dat extreme hittegolven onder water in frequentie en intensiteit zullen toenemen naarmate we de planeet blijven verwarmen. We betreden onbekend terrein voor deze ongelooflijk diverse en zeer gewaardeerde ecosystemen, met doorstromingseffecten die we nu pas beginnen te begrijpen.

Aangeboden door The Conversation

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