Koraalriffen worden beschouwd als een van de meest bedreigde ecosystemen ter wereld en sterven wereldwijd in een alarmerend tempo. Wetenschappers schrijven koraalverbleking en uiteindelijk massale koraalsterfte toe aan een aantal omgevingsstressoren, vooral, opwarming van het water als gevolg van klimaatverandering.

Een studie gepubliceerd in het internationale tijdschrift Marine biologie , onthult wat koraalriffen echt doodt. Met 30 jaar unieke gegevens van Looe Key Reef in de lagere Florida Keys, onderzoekers van het Harbor Branch Oceanographic Institute van Florida Atlantic University en medewerkers hebben ontdekt dat het probleem van koraalverbleking niet alleen te wijten is aan een opwarmende planeet, maar ook een planeet die tegelijkertijd wordt verrijkt met reactieve stikstof uit meerdere bronnen.

Onjuist behandeld afvalwater, meststoffen en teelaarde verhogen het stikstofgehalte, die leiden tot fosforuithongering in de koralen, het verlagen van hun temperatuurdrempel voor "bleken". Deze koraalriffen stierven af ​​lang voordat ze werden beïnvloed door stijgende watertemperaturen. Deze studie vertegenwoordigt het langste record van reactieve voedingsstoffen en algenconcentraties voor koraalriffen waar ook ter wereld.

"Onze resultaten leveren overtuigend bewijs dat stikstofbelasting van de Florida Keys en het grotere Everglades-ecosysteem veroorzaakt door mensen, in plaats van oplopende temperaturen, is de belangrijkste oorzaak van de aantasting van koraalriffen in Looe Key Sanctuary Preservation Area tijdens onze langetermijnstudie, " zei Brian Lapointe, doctoraat, senior auteur en een onderzoeksprofessor bij FAU's Harbor Branch.

Een belangrijke bevinding van de studie is dat de afvoer van nutriënten op het land de stikstof:fosforverhouding (N:P) in rifalgen heeft verhoogd, wat wijst op een toenemende mate van fosforbeperking waarvan bekend is dat het metabole stress en uiteindelijk honger in koralen veroorzaakt. Concentraties van reactieve stikstof liggen boven kritische ecosysteemdrempelniveaus die eerder zijn vastgesteld voor de Florida Keys, evenals fytoplanktonniveaus voor offshore-riffen, zoals blijkt uit de aanwezigheid van macroalgen en andere schadelijke algenbloei als gevolg van overmatige niveaus van voedingsstoffen.

Onderzoekers verzamelden gegevens van 1984 tot 2014 en verzamelden zeewatermonsters tijdens natte en droge seizoenen. Lapointe en medewerkers van de Universiteit van Georgia en de Universiteit van Zuid-Florida volgden ook het levende koraal en verzamelden overvloedige soorten zeewier (macroalgen) voor analyse van weefselvoedingsstoffen. Ze bewaakten het zoutgehalte van het zeewater, temperatuur- en voedingsgradiënten tussen de Everglades en Looe Key. Ze wilden beter begrijpen hoe stikstof van de Everglades stroomafwaarts naar de koraalriffen van het Florida Keys National Marine Sanctuary reisde, die nu de laagste hoeveelheid koraalbedekking heeft van alle riffen in het bredere Caribische gebied.

Uit gegevens bleek dat de dekking van levend koraal in het Looe Key Sanctuary Preservation Area daalde van bijna 33 procent in 1984 tot minder dan 6 procent in 2008. Het jaarlijkse tempo van koraalverlies varieerde tijdens het onderzoek, maar nam toe van 1985 tot 1987 en van 1996 tot 1999 na perioden van hevige regenval en verhoogde waterleveringen vanuit de Everglades. Tussen 1991 en 1995, significante toename van de afvoer van Everglades en hevige regenval resulteerde in een toename van reactieve stikstof en fytoplankton niveaus bij Looe Key boven niveaus waarvan bekend is dat ze stress veroorzaken en afsterven van koraalriffen veroorzaken. Ondanks verminderde Everglades-stromen, de waterkwaliteit is nog niet hersteld tot het niveau van de jaren tachtig.

De stikstofbelasting naar de kust zal naar verwachting wereldwijd met 19 procent toenemen, simpelweg als gevolg van veranderingen in de regenval als gevolg van klimaatverandering, wat suggereert dat er dringend beheersmaatregelen nodig zijn om verdere degradatie te voorkomen.

"Het toekomstige succes van het Comprehensive Everglades Restoration Plan zal afhangen van de erkenning van de hydrologische en stikstofverbindingen tussen de Everglades, Florida Bay en de Florida Keys, " zei Lapointe. "Het goede nieuws is dat we iets aan het stikstofprobleem kunnen doen, zoals een betere rioolwaterzuivering, het verminderen van de invoer van kunstmest, en toenemende opslag en behandeling van regenwater op het vasteland van Florida."

De impact van lokale stikstofbijdragen op het land van rioolwaterzuiveringsinstallaties die 76, 000 inwoners het hele jaar door en naar schatting 3,8 miljoen toeristen per jaar wordt momenteel verzacht door de voltooiing van gecentraliseerde afvalwaterinzameling en geavanceerde afvalwaterzuiveringsinstallaties en voorzieningen voor het verwijderen van voedingsstoffen in de Florida Keys.

Volgens het Florida Keys National Marine Sanctuary, oceaangerelateerde activiteiten in verband met koraalriffen voegen elk jaar meer dan $ 8,5 miljard toe en 70, 400 banen voor de lokale economie in het zuidoosten van Florida.

"De koraalriffen van Bonaire in Caribisch Nederland zijn een goed voorbeeld van effectieve mitigatie van stikstofvervuiling. Deze koraalriffen beginnen te herstellen na de bouw van een nieuwe rioolwaterzuiveringsinstallatie in 2011, die de stikstofbelasting uit septic tanks aanzienlijk heeft verminderd, ' zei Lapointe.

De co-auteurs van de studie zijn Rachel A. Brewton en Laura W. Herren van FAU's Harbor Branch; James W. Porter, doctoraat, emeritus hoogleraar ecologie aan de Universiteit van Georgia; en Chuanmin Hu, doctoraat, van het College of Marine Science aan de Universiteit van Zuid-Florida.

"Door klimaatverandering aan te halen als de exclusieve oorzaak van de wereldwijde teloorgang van koraalriffen, wordt het kritieke punt gemist dat waterkwaliteit een rol speelt, te, " zei Porter. "Hoewel gemeenschappen die in de buurt van koraalriffen wonen weinig kunnen doen om de opwarming van de aarde te stoppen, er is veel dat ze kunnen doen om de stikstofafvoer te verminderen. Onze studie toont aan dat de strijd om koraalriffen te behouden lokale, niet alleen wereldwijd, actie."