Het bestaan ​​en de oorzaken van koraalverbleking worden erkend als een toenemende wereldwijde bezorgdheid over het milieu in verband met klimaatverandering. Sinds het begin van de jaren zeventig zijn er een aantal experimenten uitgevoerd in het Coral Reef Ecology Laboratory van het Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) in de baai van Kāne'ohe, Hawai'i en het Mid-Pacific Marine Laboratory (MPL) in Enewetak, Marshalleilanden om de temperatuurdrempels op lange termijn te bepalen die koraalverbleking veroorzaken. Een nieuwe studie gepubliceerd in PeerJ repliceert experimenten uit de jaren 70 en levert bemoedigend bewijs dat suggereert dat koralen zich tegenwoordig in een onverwacht snel tempo aanpassen. Nog altijd, deze snelheden worden overtroffen door stijgende oceaantemperaturen.

Koraalverbleking is een proces waarbij koralen hun symbiotische algen verliezen, zoöxanthellen, die een belangrijke voedselbron en kleur bieden aan hun koraalgastheer. Het witte koraalskelet is dan zichtbaar door de transparante weefsels en geeft het karakteristieke "gebleekte" uiterlijk. Sterfte zal optreden als de relatie tussen koraal en symbiont niet binnenkort wordt hersteld.

De experimenten uit de jaren 70 waren de eerste die verhoogde temperatuurstress simuleerden in een doorstroomd zeewatersysteem, en de resultaten dupliceerden de effecten van gebeurtenissen met hoge temperaturen die steeds wijdverbreid zijn geworden, frequent en ernstig in koraalhabitats wereldwijd in de afgelopen 35 jaar. Resultaten bepaalden temperatuurtoleranties van koralen waren erg laag, slechts +1-2ºC boven de normale maximumtemperaturen. Hoewel de temperaturen geografisch varieerden, de meeste koraalsoorten begonnen binnen dit bereik te bleken.

Het identieke systeem, methodologie, en locatie van het eerste experiment uit de jaren 70 werd in 2017 gerepliceerd met een van de oorspronkelijke onderzoekers, Dr. Steve Coles. Dit bood een unieke kans om te beoordelen of de drempels voor het bleken van koraal in bijna een halve eeuw zijn veranderd. Koralen werden gehouden bij omgevings- en verhoogde temperaturen vergelijkbaar met het experiment uit 1970 voor een blootstelling van een maand, gevolgd door een herstelperiode van 28 dagen.

"Om de acclimatisatie en aanpassing van koraal beter te begrijpen, de meeste studies vergelijken koralen van verschillende riflocaties, terwijl dit de eerste studie is die dezelfde koraalsoort van dezelfde locatie in de loop van de tijd vergelijkt. Een 48 jaar oud experiment herhalen met dezelfde koraalsoort, dezelfde experimentele opstelling, en dezelfde waarnemer stelt ons in staat om veranderingen in de tolerantie van de koraaltemperatuur in de afgelopen halve eeuw direct te testen." Dr. Keisha Bahr

De verschillen tussen de twee experimenten waren dramatisch. De resultaten laten een aanzienlijke toename van de temperatuurtolerantie zien binnen de geteste koralen. In de drie soorten Hawaiiaanse koralen die opnieuw zijn getest, bleken vond later plaats, met hogere overlevings- en groeisnelheden dan koralen in 1970. In 2017, overleving was significant hoger (60-92%) in vergelijking met 1970 (0-40%). Bij verhoogde temperaturen, groeisnelheid van verkalking werd verminderd met gemiddeld 26-63%, overwegende dat in 1970 gemiddelde vermindering van verkalking varieerde tussen 99-173%.

Dergelijke dramatische verschillen in temperatuurdrempels voor het bleken van koraal duiden op een aanpassingsvermogen in temperatuurtolerantie, hetzij door veranderingen in fysiologische processen of verschuivingen in symbiotische zoöxanthellen (acclimatisatie), of natuurlijke selectie voor het overleven van meer temperatuurtolerante koralen (adaptatie). Tot nu, het was niet vastgesteld hoe lang deze processen duren of of deze verandering kan plaatsvinden in een tempo dat snel genoeg is om zich aan te passen aan de frequentie en ernst van de huidige verhoogde temperatuurgebeurtenissen.

"Hoewel deze resultaten bemoedigend zijn in hun indicatie dat acclimatisatie / aanpassing van koralen en hun symbionten in een onverwacht snel tempo kan plaatsvinden, verhoogde bleektolerantie is misschien niet genoeg voor wijdverbreide overleving van koraal." Dr. Ku'ulei Rodgers.

"Een mogelijke invloed op de resultaten is mogelijk de aanzienlijk hogere waterkwaliteit in de Kāne?ohe-baai in 2017 in vergelijking met 1970 als gevolg van het nabijgelegen secundair behandeld rioolwater dat destijds vrijkwam. Verhoogde niveaus van opgeloste stikstof zijn betrokken bij het stimuleren van koraalverbleking. Wanneer geverifieerd, dit zal het belang ondersteunen van het verminderen van bronvoedingsstoffen op het land om het management te helpen bij het beperken van koraalverbleking en sterfte." Dr. Steve Coles

De langzame groei en rekrutering van vele soorten koralen, gecombineerd met herhaalde bleekgebeurtenissen van toenemende ernst en duur, kan leiden tot catastrofale regionale verminderingen in koraaldiversiteit en overvloed. Om te voorkomen of zelfs te verminderen, dit vereist een vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen en een lagere uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen die de lucht- en zeewatertemperatuur wereldwijd in een alarmerend tempo doen stijgen.