Klimaatverandering en opwarming van de oceaan bedreigen koraalriffen en verstoren de harmonieuze relatie tussen koralen en hun symbiotische algen, een proces dat bekend staat als 'koraalbleken'. Echter, een nieuwe studie uitgevoerd door wetenschappers van de University of Hawai'i (UH) in Mānoa en de California Academy of Sciences onthulde dat zachte weefsels die het rotsachtige koraalskelet bedekken, het herstel van koralen bevorderen na een bleekgebeurtenis.

Deze zachte weefsels, waar nuttige algen leven, vormen een energiebron voor koralen. De studie, onder leiding van Chris Wall, een afgestudeerde student aan het Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) in de UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), toonde aan dat koralen met dikker weefsel mogelijk beter uitgerust zijn om bleking in een opwarmende oceaan te overleven.

Koraalriffen zijn een essentiële hulpbron voor de bevolking van Hawaï en de economie van de staat in de vorm van toerisme, duiken, en recreatievisserij, naast het beschermen van kusten tegen stormen en kusterosie.

Wanneer koralen gestrest zijn, ze verliezen de kleurrijke algen die in hun weefsels leven, resulterend in verbleking en soms dood van de koralen. Deze gebeurtenissen zijn historisch gezien zeldzaam op de Hawaiiaanse eilanden, maar hittestress komt steeds vaker voor als gevolg van klimaatverandering. Herhaalde verblekingsgebeurtenissen in 2014 en 2015 tonen aan dat Hawaï niet immuun is voor de effecten van de opwarming van de oceaan.

"Hoewel we veel weten over thermische stress en de effecten ervan op koralen, we weten relatief weinig over hoe koralen herstellen van verbleking in de echte wereld, of hoe lokale factoren, zoals licht of voedingsstoffen in zeewater, kan het herstel van bleken beïnvloeden, ' zei Wall.

In het najaar van 2014, Wall en collega's bestudeerden kolonies van twee soorten koralen, rijstkoraal en vingerkoraal, in de Kane'ohe-baai, O'ahu, Hawaii, toen het zeewater in de baai ongewoon hoge temperaturen van 86F bereikte, dat is in de buurt van de maximale temperatuur die Hawaiiaanse koralen kunnen verdragen. Het team was geïnteresseerd in hoe kolonies die gevoelig waren voor thermische stress reageerden op en herstelden van bleking in vergelijking met aangrenzende koraalkolonies die gepigmenteerd bleven en niet bleken.

Tijdens de opwarming en drie maanden later, het team beoordeelde de koraaldieren en hun symbiotische algen, en gedurende het hele onderzoek werden omgevingsfactoren gemeten, waaronder lichtniveaus, watertemperaturen, sedimentatiesnelheden, en zeewaternutriënten om beter te begrijpen hoe omgevingsfactoren de ernst van koraalverbleking en de mate van herstel beïnvloedden. De onderzoekers gebruikten ook natuurlijk voorkomende chemische handtekeningen in koraalweefsels om te testen hoe koralen presteerden en wat ze aten tijdens en na stress.

"Het dieet van een koraal is gebaseerd op voedsel van hun symbionten en de consumptie van kleine organismen in zeewater, bekend als plankton, en deze twee bronnen leveren de bouwstenen voor koraalweefsels. Maar onder bleken, koralen worden achtergelaten zonder hun symbionten en verhongeren in feite. We wilden weten hoe koralen dit voedingsdilemma overwinnen - waren ze afhankelijk van opgeslagen energie in hun weefsels (net als een beer in winterslaap) of aten ze meer plankton?"

De gebleekte kolonies stierven niet en toonden opmerkelijke veerkracht, herstellen van verliezen in zowel hun symbionten als zachte weefsels binnen drie maanden. Dit herstel werd bespoedigd door omgevingsfactoren, zoals koelere watertemperaturen en water met lage nutriëntenconcentraties, die koraalweefsels beïnvloedden.

De onderzoekers hebben vastgesteld dat koraalweefsels erg belangrijk zijn bij het herstelproces van het bleken en dat koralen met overvloedige of dikke weefsels mogelijk beter kunnen overleven en herstellen van bleekstress. De opgeslagen energie in koraalweefsels, en niet meer plankton, diende als voedsel voor koralen tijdens thermische stress en hielp koralen te herstellen.

"Kāne'ohe Bay is een uniek koraalecosysteem dat is hersteld van tientallen jaren van menselijke invloeden. koralen in Kāne'ohe Bay kunnen waardevolle lessen bevatten voor de wetenschap terwijl we werken aan het begrijpen van de basis voor koraaltolerantie voor de milieu-uitdagingen die vandaag worden ervaren en die in de toekomst zullen komen, aangezien mensen ons wereldwijde klimaat blijven veranderen, ' zei Wall.

In de toekomst, de onderzoekers zullen werken om beter te begrijpen welke mechanismen ten grondslag liggen aan de tolerantie en kwetsbaarheid van de koraaldieren en hun microben voor de opwarming van de oceaan.