Koraalriffen ondersteunen het zeeleven over de hele wereld en beschermen de kwetsbare kustlijnen. Maar de riffen worden steeds meer bedreigd, voornamelijk vanwege vervuiling en stijgende oceaantemperaturen. wetenschappers, waaronder Kiho Kim van de Amerikaanse universiteit, racen tegen de klok om de ware omvang van de schade te beoordelen voordat deze onomkeerbaar wordt. Vandaag, nieuwe technologieën maken het mogelijk om in koraal te kijken, om de skeletkernen te onderzoeken op door mensen veroorzaakte verwoestingen.

Kim en zijn teamleden behoren tot de eersten die een nieuwe chemische techniek gebruiken om koraalskeletten te bestuderen om de effecten van menselijke activiteit te documenteren. Een nieuwe studie gepubliceerd in Bulletin over vervuiling van de zee legt uit hoe ze het deden op het Amerikaanse grondgebied van Guam, een kleine eilandnatie die een dramatische ecologische verandering ondergaat.

"Deze studie geeft ons een idee van hoe groot de veranderingen zijn geweest in de afgelopen 60 jaar en hoe de bevolkingsgroei leidt tot de degradatie van de riffen, ' zei Kim.

De onderzoekers werkten met koraal aan de oostkant van het eiland, in het stroomgebied van de Togcha-rivier, waar de rioolwaterzuiveringsinstallatie van een gemeenschap afvalwater in de rivier dumpt die vervolgens stroomafwaarts naar de koraalriffen aan de kust stroomt. De Togcha-rifvlakte raakt vervuild door uit rioolwater afgeleide stikstof uit de plant en de uitstroom van septic tanks. Koraalziekte komt veel voor.

in Guam, zoals in veel eilandstaten, de grootste vervuiler is stikstof uit rioolwater, als gevolg van een slechte afvalwaterinfrastructuur. De rioolwaterzuiveringsinstallaties van Guam zijn oud, afvalwater wordt niet volgens de hoogste normen behandeld, en watermonsters laten routinematig afvalwater zien in hoeveelheden die hoger zijn dan de overheidsniveaus die zijn vastgesteld voor veilige recreatiewateren in zoetwater- en mariene omgevingen.

Uitzoeken hoeveel stikstof uit rioolwater bijdraagt ​​aan de afbraak van koraalriffen is een uitdaging maar belangrijk. Onderzoekers moeten rekening houden met andere stressoren die koraal beïnvloeden, zowel natuurlijk als door mensen gemaakt, zoals het weerfenomeen El Nino en overbevissing. De informatie die wetenschappers verzamelen, kan helpen voorspellen wat er gaat komen voor de riffen van de toekomst.

Dit is vooral van cruciaal belang voor Guam, waar de bevolking van het eiland, momenteel 160, 000, zal met naar schatting 40 groeien, 000. Deze toestroom zal plaatsvinden wanneer Amerikaanse mariniers en hun ondersteunende diensten verhuizen uit Japan. Hoewel de mariniers nog niet zijn verhuisd, de Amerikaanse regering werkt aan plannen, volgens recente nieuwsberichten. http://www.guampdn.com/story/news/2017/04/27/military-buildup-presses-while-cautious-historic-properties/100965786/

Nieuwe techniek

Koraalriffen behoren tot de meest diverse ecosystemen van de wereldzeeën. Gemeenschappen zijn van hen afhankelijk voor voedsel, voor de vissen die erin leven, en voor toerisme. Ze staan ​​onder stress als nooit tevoren. Veel riffen hebben meer tijd nodig om te herstellen van bleekgebeurtenissen, die optreden wanneer warm water of vervuiling het vermogen van het koraal om zich te voeden ondermijnen. Koraal wordt wit en wordt vatbaarder voor ziekten. Onlangs, wetenschappers ontdekten dat hele delen van het Great Barrier Reef in Australië dood waren door de warme watertemperaturen.

Als koraal groeit, ze zetten skeletlagen neer op dezelfde manier als boomringen in de loop van de tijd groeien. Omdat wateren warm worden door klimaatverandering, wetenschappers onderzoeken deze lagen om temperatuurveranderingen op koraal te begrijpen. Nu kunnen wetenschappers de koraallagen bestuderen op stikstofvervuiling door een nieuwe chemische techniek te gebruiken, ontwikkeld door onderzoekers van Princeton, wat een nauwkeurigere stabiele isotopenanalyse van koraalskelet mogelijk maakt. Kim en zijn collega's haalden een enkel skelet uit een kolonie massief koraal bij de monding van de Togcha-rivier, in water van ongeveer zes meter diep.

De stikstofvervuiling die de onderzoekers van het skelet hebben geregistreerd, correleert met de bevolkingsgroei van Guam in de afgelopen 60 jaar. Alleen al tussen 1960 en 1980 De bevolking van Guam vertienvoudigde.

De kern van het koraalskelet werd geëxtraheerd met behulp van een 5,5 cm brede, hol, diamantboor. Op dit moment, Kim en zijn teamleden gebruikten een hogedruk-luchtboor die aan een duikfles was bevestigd om een ​​kern van 70 cm te verwijderen. Boren klinkt misschien hard, maar het doet geen pijn aan het koraal.

Na het verwijderen van de kern, die niet zal worden teruggezet, onderzoekers bedekten het gat met een cementplug. Ze observeerden later het koraal en vonden koraalweefsel dat over de plug groeide, wat aangaf dat de gezondheid van het koraal niet was geschaad.

De achteruitgang van koraalriffen tegengaan

Hoewel klimaatverandering actie op mondiaal niveau vereist, vervuiling is een lokaal probleem dat kan worden aangepakt door betere infrastructuur en beleid, zei Kim. Vermindering van stikstof is van cruciaal belang voor het behoud van het ecosysteem van mangroven, zeegrassen en koralen in de kustwateren van Guam.

"Koraalriffen op Guam worden geconfronteerd met de gelijktijdige uitdagingen van meerdere - en soms tegenstrijdige - gebruikersbehoeften en de gevolgen van de afnemende waterkwaliteit. Toch blijven ze van cruciaal belang voor de economie van Guam, " zei Kim. "Deze situatie komt veel voor op tropische eilanden over de hele wereld. Lessen die zijn geleerd met betrekking tot het omgaan met deze uitdagingen kunnen een leidraad zijn voor andere eilanden in de regio."

"Leven en dood van een rioolwaterzuiveringsinstallatie vastgelegd in een koraalskelet δ15N record, " is geschreven door Nicholas N. Duprey, Xingchen T. Wang, Philip D. Thompson, Jeffrey E. Pleadwell, Laurie J. Raymundo, Kiho Kim, Daniel M. Sigman en David M. Baker.