Micro-organismen spelen een belangrijke rol bij de gezondheid en bescherming van koraalriffen, maar het verkennen van deze verbindingen kan moeilijk zijn vanwege het ontbreken van ongerepte rifsystemen in de wereldwijde oceaan. Een gezamenlijk onderzoek onder leiding van wetenschappers van de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) en het Centro de Investigaciones Marinas-Universidad de La Habana (CIM-UH) vergeleek zeewater van 25 riffen in Cuba en de Amerikaanse Florida Keys, variërend in menselijke impact en bescherming, en ontdekten dat degenen met een hogere microbiële diversiteit en lagere concentraties van voedingsstoffen en organische koolstof - voornamelijk veroorzaakt door menselijke activiteiten - duidelijk gezonder waren.

"Menselijke effecten zoals overbevissing en vervuiling leiden tot veranderingen in de rifstructuur, " zegt WHOI-afstudeerstudent Laura Weber, hoofdauteur van het artikel. Een gezond rif biedt onderdak aan een diverse groep zeedieren, inclusief herbivoren die op hun beurt de algengroei helpen beheersen. "Het verwijderen van algengrazers zoals plantenetende vissen en zee-egels leidt tot toename van macroalgen, wat vervolgens leidt tot meer organische koolstof, bijdragen aan de degradatie van koraalriffen, " voegt Weber toe.

Onderzoekers hebben zeewater van elke locatie bemonsterd en voedingsstoffen gemeten, evenals een reeks parameters die inzicht bieden in de microbiële gemeenschap. Ze vonden een opmerkelijk verschil tussen de zwaar beschermde offshore-riffen in Cuba en de meer getroffen nearshore-riffen in de Florida Keys.

Jardines de la Reina (tuinen van de koningin), het grootste beschermde gebied in het Caribisch gebied, is een complex ecosysteem van kleine eilanden, mangrovebossen, en koraalriffen op ongeveer 80 kilometer van de zuidkust van Cuba. Deze zeer beschermde offshore-riffen bieden een habitat en voedingsbodem voor grote aantallen vissen, inclusief toproofdieren zoals haaien en groupers. Hier, onderzoekers vonden lage concentraties voedingsstoffen, en een grote hoeveelheid Prochlorococcus - een fotosynthetische bacterie die gedijt in water met weinig voedingsstoffen.

"Cuba heeft geen grootschalige geïndustrialiseerde landbouw of uitgebreide ontwikkeling langs het grootste deel van zijn kustlijn, " zegt Patricia González-Díaz, Directeur van CIM-UH en co-auteur van de studie. "Er is dus niet veel afvloeiing van voedingsstoffen en sedimentatie die naar de riffen stroomt." Aanvullend, de riffen van Jardines de la Reina kunnen verder worden beschermd tegen inslagen door de mangroven en zeegrasweiden die tussen het eiland Cuba en het rifsysteem van Jardines de la Reina liggen.

Omgekeerd, zeewater van de meer toegankelijke riffen van Los Canarreos, Cuba - dat meer wordt beïnvloed door mensen door middel van levensonderhoud en illegale visserij, toerisme, en de duikindustrie - en de nearshore-riffen in de Florida Keys bevatten beide hogere organische koolstof- en stikstofconcentraties.

De studie toont aan dat beschermde en gezondere Cubaanse riffen voor de kust een lager nutriënten- en koolstofgehalte hebben, en microbiële gemeenschappen die diverser zijn met een overvloed aan fotosynthetische microben in vergelijking met de meer getroffen, nearshore riffen van Florida. Dit werk suggereert dat de offshore-natuur en de zeer beschermde status van riffen in Jardines de la Reina een rol hebben gespeeld bij het gezond houden van deze riffen door ver verwijderd te zijn van menselijke invloeden of deze te minimaliseren. Deze bevindingen kunnen resourcemanagers helpen bij het nemen van beslissingen om Caribische koraalriffen te beschermen en te herstellen in het licht van habitat- en klimaatveranderingen.