Grote en sterke cyclonen kunnen koraalriffen beschadigen tot wel 1000 kilometer van hun paden, nieuw onderzoek laat zien.

Een onderzoek onder leiding van Dr. Marji Puotinen van het Australian Institute of Marine Science (AIMS) waarschuwt voor de manier waarop sterke cycloonwinden extreme zeeën creëren die koraalriffen in Australië en de rest van de wereld aantasten.

Conventionele modellering die wordt gebruikt om te voorspellen hoe een cycloon, orkaan of tyfoon kan invloed hebben op koralen, veronderstelt dat golfschade zich voornamelijk binnen 100 kilometer van zijn baan voordoet.

Om dit te testen, Dr. Puotinen en collega's keken naar Scott Reef, een goed bestudeerde atolrifstructuur ten noordwesten van West-Australië, en hoe het verging als gevolg van cycloon Lua - een langzaam bewegende weersgebeurtenis die zich in 2012 voor de kust ontwikkelde.

Hoewel het gebied van de cycloon met de meest intense winden niet dichter dan 500 kilometer bij het rif kwam, de volle zee die het opstak, sloeg het drie en een halve dag met golven van vier tot twintig meter hoog.

De onderzoekers ontdekten dat op de meest blootgestelde secties, Scott Reef verloor 50 procent van zijn massieve en robuuste Porites-koralen en vrijwel al zijn meer fragiele vertakkende Acropora-koraalsoorten. Soortgelijke schade werd gevonden op een ander rif, nog 300 kilometer verder, en modellen voorspelden dat schadelijke golven tot 1000 kilometer ver zouden kunnen worden gevoeld.

"Dit voorbeeld laat zien dat als we aannemen dat schade van alle cyclonen optreedt binnen een straal van 100 kilometer van het spoor van een cycloon, we onderschatten de ruimtelijke omvang voor grote, sterke cyclonen tot 10 keer, ' zei Dr. Puotinen.

"Dit kan leiden tot het maken van ongelukkige keuzes bij het prioriteren van instandhoudingsdoelen."

Ze voegde eraan toe dat schattingen van golfschade door cyclonen zeer complexe berekeningen met zich meebrengen omdat ze constant veranderen, variërend in sterkte, grootte en snelheid in de tijd. De grootste golven komen van stormen die langzaam bewegen, en hebben de hoogste winden verspreid over het grootste gebied.

Om de gevolgen van het gebruik van het standaard op afstand gebaseerde model te testen, zij en collega's - van het AIMS-knooppunt in Perth, de University of Western Australia en het Indian Ocean Marine Research Centre - verzamelden bestaande informatie over de grootte en frequentie van de cycloon, gegevens verzameld tussen 1985 en 2015 voor 150 ecoregio's van koraalriffen over de hele wereld.

Positie en sterkte en grootte voor elke cycloon werden om de zes uur geregistreerd, waardoor variaties in detail kunnen worden uitgezet.

Ze ontdekten dat meer dan 70 procent van de ecoregio's tijdens de periode van 30 jaar ten minste één impact van een cycloon op maximale sterkte en grootte had gehad. Sommige, echter, ervaren ze ongeveer om de vijf jaar, en anderen ongeveer elke 10.

"Koraalriffen leven al miljoenen jaren met cyclonen, " zei Dr. Puotinen. "Maar herstel na een zware mishandeling is een langzaam proces, die een decennium of langer kan duren. Dit betekent dat veel koraalriffen over de hele wereld geen tijd zullen hebben om volledig te groeien voordat de volgende cycloon toeslaat."

Modellen voor klimaatverandering geven een complex beeld voor cyclonen. Het totale aantal dat in een bepaalde periode voorkomt, neemt misschien niet toe, maar dat is niet per se goed nieuws voor kwetsbare riffen.

"Veranderingen in de atmosfeer betekenen dat het in de eerste plaats moeilijker zal zijn voor cyclonen om zich te vormen, maar warmer oceaanwater, die hun intensiteit voeden, betekent dat het voor hen gemakkelijker zal zijn om sterker te worden als ze dat eenmaal doen, " legde Dr. Puotinen uit.

Ze voegde eraan toe dat de bevindingen van haar team lessen bevatten voor rifbeheer en instandhoudingsstrategieën.

"Bij de beslissing waar op het Great Barrier Reef, bijvoorbeeld, om miljoenen dollars te investeren om riffen te herstellen of te verbeteren, u geen locatie wilt selecteren die waarschijnlijk regelmatig wordt geteisterd door cycloongolven, " ze zei.

"Ons onderzoek moet het voor rifbeheerders gemakkelijker maken om te kiezen tussen kandidaat-riffen."

Dr. James Gilmour, ook van AIMS, een co-auteur op het papier, zei dat de bevindingen de complexiteit en ernst illustreren van de bedreigingen waarmee riffen over de hele wereld worden geconfronteerd.

"Koraalrifgemeenschappen over de hele wereld worden steeds meer bedreigd door een reeks stressoren, en we moeten begrijpen op welke delen van het rif de instandhoudingsinspanningen moeten worden gericht, " hij zei.

"Vooral, het is de combinatie van cyclonen met blootstelling aan stijgende watertemperaturen die wereldwijd de belangrijkste opkomende bedreiging voor riffen is."

Het ontrafelen van de specifieke effecten van cyclonen, de onderzoekers concluderen, zal essentiële aanwijzingen opleveren voor het beheer van risicogebieden.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Global Change Biologie .